LABFIZ52, Piotr Biernat 15.10.96.


Mariusz Jaworski 29.10.96.

Laboratorium z fizyki ogólnej

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 52

Temat ćwiczenia: Wyznaczanie stosunku e/m elektronu

Przebieg ćwiczenia :

1. Pomiar stosunku e/m metodą poprzecznego pola magnetycznego

2. Pomiar stosunku e/m metodą podłużnego pola magnetycznego

Wstęp

W tym ćwiczeniu poznajemy dwie podstawowe metody wyznaczenia stosunku ładunku elektronu do jego masy :

a) Metoda poprzecznego pola magnetycznego - (metoda kompensacyjna)

W metodzie tej pole magnetyczne i elektryczne odchylają elektron w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu wzajemnie przeciwnie skierowanym. Pomiar polega na dobraniu takiej wartości pola elektrycznego, które skompensuje zadane odchylenie wywołane przez pole magnetyczne.

b) Metoda podłużnego pola magnetycznego

W tej metodzie z kolei elektron pokonuje drogę od siatki odchylającej do ekranu po spirali, przy czym wszyskie elektrony uzyskują tę samą prędkość kątową zależną od natężenia pola magnetycznego. Ponieważ zawsze na drodze pokonanej w stałym okresie zataczania okręgu przez elektron tory wszystkich elektronów skupiają się w jednym punkcie, pomiar sprowadza się do dobrania B takiego, że punkt ogniskowania elektronów wypadnie na ekranie.

Wartość odczytana z tablic wynosi : (1.75*1011).

ad.1 )

Przyrządy pomiarowe :

1. Woltomierz LM-3 klasy 0.5

2. Amperomierz LM-3 klasy 0.5

Wyniki pomiarów :

y [mm]

I [mA]

U [V]

ΔI[mA]

δI [%]

ΔU [V]

δU[%]

[C/kg]

Δ()

δ()[%

zkres

-5

14

14

0,38

2,7

0,38

2,7

17,6E+10

4,9E+10

27,7

75

-10

25

25

0,38

1,5

0,38

1,5

19,7E+10

4,2E+10

21,5

75

-15

37

38

0,38

1,0

0,38

1,0

20,5E+10

4,0E+10

19,3

75

-20

48

53

0,38

0,8

0,38

0,7

22,6E+10

4,1E+10

18,2

75

5

10

12

0,38

3,8

0,38

3,1

29,5E+10

8,3E+10

28,1

75

10

23

25

0,38

1,6

0,38

1,5

23,3E+10

5,0E+10

21,5

75

15

34

36

0,38

1,1

0,38

1,0

23,0E+10

4,5E+10

19,4

75

20

47

46

0,38

0,8

0,38

0,8

20,5E+10

3,8E+10

18,3

75

Błąd parametrów : l, L, R, d przyjęto ±1mm.

Błąd parametru y : Δy= ±0.5 mm.

Dla pomiaru napięcia i prądu błąd obliczano ze wzoru ΔX= .

Stosunek wyznaczono ze wzoru :

= , gdzie B = μ0 jest wart. indukcji pomiędzy cewkami Helmholtza.

Wartość błędu bezwzględnego dla obliczonego stosunku (niech A= ) :

ΔA=(|dA/dy*Δy|+|dA/dU*ΔU|+|dA/dR*ΔR|+|dA/d(d)*Δd|+|dA/dl*Δl|+|dA/dL*ΔL|+|dA/dI*ΔI|)

ΔA= * (Δy/|y|+ΔR/(2*R)+ΔU/U+Δd/d+|L-l|/(l*(L-l/2))Δl+ +ΔL/(Ll/2)+2*ΔI/I),

Jak widać rzeczywista wartość zawiera się w granicach błędu pojedynczego pomiaru.

Średnia pomiarów wynosi : <> = 22.0E+10

Średni błąd kwadratowy : S() = 3.32E+10

Średni błąd bezwzględny: <Δ()>= 4.85E+10

Największy wkład do błędu bezwzględnego ma niepewność wyznaczenia l przy czym δ(L)=9.1%

ad.2 )

Przyrządy pomiarowe :

1. Woltomierz LM-3 klasy 0.5 zakres 750 mA

Wyniki pomiarów :

y [mm]

I [mA]

U [V]

ΔI[mA]

δI [%]

ΔU [V]

δU[%]

[C/kg]

Δ()

δ()[%]

5

12.4

12.9

0.08

0.6

0.08

0.6

2.06E+11

2.41E+11

116.7

10

24.6

27.0

0.15

0.6

0.15

0.6

2.20E+11

2.45E+11

111.7

15

36.7

40.7

0.38

1.0

0.38

0.9

2.23E+11

2.46E+11

110.4

-5

12.3

12.6

0.08

0.6

0.08

0.6

2.05E+11

2.39E+11

116.7

-10

24.6

25.1

0.15

0.6

0.15

0.6

2.04E+11

2.28E+11

111.7

-15

36.0

35.6

0.38

1.0

0.38

1.1

2.03E+11

2.24E+11

110.5

Błąd parametrów : l, L, R, d przyjęto ±1mm.

Błąd parametru y : Δy= ±0.5 mm.

Dla pomiaru prądu błąd obliczano ze wzoru ΔI= .

Stosunek wyznaczono ze wzoru (mo=μo):

=

Wartość błędu bezwzględnego dla obliczonego stosunku (niech A= ) :

ΔA=(|dA/dy*Δy|+|dA/dU*ΔU|+|dA/dR*ΔR|+|dA/d(d)*Δd|+|dA/dl*Δl|+|dA/dL*ΔL|+|dA/dI*ΔI|)

ΔA= * (Δy/|y|+ΔR/(2*R)+ΔU/U+Δd/d+|L-l|/(l*(L-l/2))Δl+ +ΔL/(Ll/2)+2*ΔI/I),

\f(|y|*U*R\s(2);d*l*(L - \f(l;2))*I\s(2)*k\s(2))

\F(8*PI\s(2)*b\s(2)*U;m\s\do2(o)\s(2)*n\s(2)*l\s(2)*I\s(2))

Jak widać rzeczywista wartość zawiera się w granicach błędu pojedynczego pomiaru.

Średnia pomiarów wynosi : <> =

Średni błąd kwadratowy : S() =

Średni błąd bezwzględny: <Δ()>=



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
LABFIZ11, Piotr Biernat
LABFIZ01 2, Piotr Biernat
53, Cwiczenie 53 d, Piotr Biernat
47, Cwiczenie 47, _Piotr Biernat _
21, Cwiczenie 21, _Piotr Biernat _
44, 44B, Piotr Biernat
15 10 2010 Polityka przemysłowa i polityka wspierania konkurencjiid 16086 ppt
Ćwiczenie 1 2 09 15 10 2011
krajowa strategia bhp na lata 2009 2012 15 10 08
15 10,22 10 2013 Sapa Internetid 16087
OWI Wykład 2 (15 10 2011)
15 10 13 i" 10 13 [Co to jest prawo]
15 10
Wstęp do pedagogiki, WSTĘP DO PEDAGOGIKI 15.10.2011, WSTĘP DO PEDAGOGIKI

więcej podobnych podstron