1.Wyznaczanie wartości e/m metodą magnetronu.

Magnetron jest to lampa elektronowa (dioda) o cylindrycznej anodzie i osiowo umieszczonej katodzie, znajdująca się w polu magnetycznym solenoidu, któte jest równoległe do osi katody. Zewnętrzne pole magnetyczne służy w magnetronie do dodatkowego sterowania prądem anodowym. Elektrony emitowane z katody poruszają się, pod wpływem przyłożonej różnicy potencjałów (między anodą i katodą), od katody do anody po liniach prostych (w przypadku nieobecności pola magnetycznego). Przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego powoduje zakrzywienie toru ruchu elektronów, a dla pewnej, krytycznej wartości pola magnetycznego, zakrzywienie jest tak duże, że elektrony przestają docierać do katody.

Opracowanie wyników

Wartość prądu krytycznego wynosi 4A.

Obliczam e/m z wzoru

po podstawieniu

Natomiast wartość teoretyczna wynosi .

Pochodna , stąd

, gdzie

Błąd .

Wartość teoretyczna zgadza się co do wartości błędu z otrzymaną wartością doświadczalną.

2.Wyznaczanie wartości e/m z ogniskowania wiązki w równoległym polu magnetycznym.

Elektrony emitowane przez katodę są przyspieszane w stałym polu elektrycznym do prędkości V. Rozpędzone elektrony docierają do obszaru, w którym panuje jednorodne pole magnetyczne o indukcji B skierowane wzdłuż osi Z wytworzone przez zewnętrzną cewkę. Elektrony podczas przelotu przez obszar płytek odchylających, znajdują się w słabym, zmiennym sinusoidalnie polu elektrycznym o natężeniu E, którego wektor jest skierowany wzdłuż osi X. Pole to nadaje elektronom dodatkowe, niewielkie prędkości V , prostopadłe do wektora B pola magnetycznego.

Obliczam wartość .

Dla n=1 ,

natomiast dla n=2 .

Nie udało się zogniskować wiązki dla n=3 i więcej ponieważ wiązka uciekała nam poza ekran oscyloskopu.

3.Wyznaczanie wartości e/m w przypadku pola magnetycznego poprzecznego.

W tym wypadku wektor indukcji pola magnetycznego jest skierowany wzdłuż osi Z. Jest oczywiste, że w przypadku braku napięcia na płytkach odchylających i pola magnetycznego wewnątrz lampy na jej ekranie zobserwujemy świecący punkt w jego środku. Przyłożenie stałego pola magnetycznego ( wektor indukcji skierowany wzdłuż osi Y ) spowoduje przesunięcie plamki o wartość x w kierunku pionowym.

Stosunek e/m obliczam z następującego wzoru

.

Wnioski:

W pierwszej metodzie wyniki są obarczone najmniejszym błędem. Zawdzięczamy to zaproponowanej metodzie pomiarowej w której wszystkie wielkości odczytywane są bezpośrednio. Dokładność pozostałych dwóch metod jest mniejsza ponieważ odczyt badanej wielkości uzależniony jest od wyostrzenia obrazu na oscyloskopie.

---