Rok akademicki 1998/99	LABORATORIUM FIZYCZNE
Ćwiczenie nr 51	POMIAR ŁADUNKU WŁAŚCIWEGO E/M ELEKTRONU
Wydział Mechaniczny IZK grupa K04	WykonaŁ Arkadiusz Matulewicz
Data wykonania	OCENA		DATA	PODPIS
28.02.99	T
	S

1. Zasada pomiaru

Celem ćwiczenia było wyznaczenie ładunku właściwego elektronu, czyli pomiar stosunku . Pomiaru tego dokonaliśmy metodą Thomsona.

Metoda ta wykorzystuje lampę oscyloskopową, dzięki której można obserwować odchylenie wiązki elektronów w polu elektromagnetycznym. Na elektron poruszający się z prędkością V wpadający w pole magnetyczne o indukcji B działa siła Lorentza dana wzorem:

Siła Lorentza nie powoduje zmiany prędkości elektronu, a jedynie zakrzywia tor jego ruchu tzn. jest ona siłą dośrodkową.

Elektron wyemitowany z katody porusza się w polu elektrycznym między katodą i anodą. Praca jaką wykonuje pole elektryczne nad elektronem równa się liczbowo energii kinetycznej, jaką uzyska elektron:

Wartość indukcji magnetycznej B zwojnicy obliczamy ze wzoru:

Ostateczny wzór na szukaną wartość stosunku ma postać:

gdzie:

U [V] - napięcie między katodą i anodą lampy,

y [m] - wielkość odchylenia plamki na ekranie lampy,

R [m] - promień zwojnicy,

n - ilość zwoi zwojnicy,

I [A] - natężenie prądu w zwojnicy,

l [m] - odległość anoda - ekran.

2. Schemat układu pomiarowego

3. Tabela pomiarowa

U [V]	I [mA]	Y [mm]	e/m [c/kg]
1100	100	7
	200	12
	300	17
	400	22
	500	27
1500	100	5
	200	9
	300	13
	400	18
	500	23

4. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów

U - napięcie między katodą i anodą lampy oscyloskopowej

∆U = ± 1% czyli dla U = 1100V ∆U = 11V

Y - wielkość odchylenia plamki na ekranie lampy

∆y = 1 mm

R - promień zwojnicy =8±1 cm

l - odległość anoda - ekran

l = 15±1cm

I - natężenie prądu w zwojnicy

Klasa dokł. 0,5 zakres: 750mA błąd: ∆I=3,75mA

5. Wnioski.

Pomiary za pomocą podziałki (linijki) nie są zbyt dokładne. Widać było jednak, jak duży wpływ na odchylenie plamki na lampie ma pole magnetyczne wywołane we zwojnicy.Zauważono także, że przykładane napięcie powoduje różne zachowania plamki: im większe napięcie, tym plamka wskazuje mniejsze odchylenie.

---