Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym3 DOC


TEMAT: POMIAR STOSUNKU e/m METOD* ODCHYLE* W POLU MAGNETYCZNYM.

1. Wiadomo*ci wst*pne.

Na posiadaj*c* *adunek elektryczny cz*stk*, poruszaj*c* si* w polu elektrycznym i magnetycznym, dzia*a si*a, zwana si** Lorentza, okre*lona wzorem:

, (1)

gdzie: q - *adunek cz*stki, v - jej pr*dko**, E - nat**enie pola elektrycznego, B - indukcja magnetyczna.

Dzia*anie obu p*l prowadzi w og*lnym przypadku do zmiany wektora pr*dko*ci - w polu elektrycznym mo*e si* zmienia* kierunek i warto** pr*dko*ci, natomiast w polu magnetycznym warto** pr*dko*ci pozostaje sta*a, zmienia si* jedynie jej kierunek.

Nab*j w*a*ciwy jest to iloraz *adunku cz*stki do jej masy (q/m). W celu okre*lenia naboju w*a*ciwego elektronu (e/m) mo*na pos*u*y* si* lamp* oscyloskopow* z odchylaniem magnetycznym w kierunku Y. Pole magnetyczne wytwarzane jest w wyniku przep*ywu pr*du przez uzwojenie umieszczone na zewn*trz lampy. Indukcja magnetyczna B jest wprost proporcjonalna do nat**enia pr*du I:

. (2)

Wsp**czynnik proporcjonalno*ci c okre*lony jest empirycznie. Po wyj*ciu z obszaru pola magnetycznego elektrony biegn* w linii prostej i w ko*cu uderzaj* w ekran fluorescencyjny wywo*uj*c jego *wiecenie. Warunek r*wnowagi si*y odchylaj*cej w obszarze pola magnetycznego i si*y bezw*adno*ci wyra*a r*wnanie:

, (3)

gdzie R jest promieniem krzywizny toru. Szukan* wielko** e/m mo*na na podstawie tego r*wnania przedstawi* w postaci:

. (4)

Pr*dko** mo*na wyrazi* poprzez napi*cie Ua, przyr*wnuj*c energi* kinetyczn* do pracy wykonanej przez pole elektryczne na drodze mi*dzy katod* i anod*:

. (5)

Obliczon* z powy*szego r*wnania pr*dko** wstawiamy do r*wnania (4), podnosimy do kwadratu po czym otrzymujemy:

. (6)

Promie* krzywizny R mo*na natomiast wyrazi* w postaci:

, (7)

gdzie: l - odleg*o** ekranu lampy oscyloskopowej od *rodka cewki, d - *rednica cewki odchylaj*cej, y - odchylenie plamki na ekranie wzgl*dem po*o*enia przy B = 0.

Wstawiaj*c (2) i (7) do (6) otrzymujemy ostateczne wyra*enie, z kt*rego mo*na wyliczy* stosunek e/m na podstawie prostych pomiar*w odchylenia i pr*du:

. (8)

2. Wyniki pomiar*w.

Lp

I

Odchylenie

y[mm]

-

[mA]

Polaryzacja dodatnia

Polaryzacja ujemna

10

35.0

12

3

9

31.5

16

7

8

28.0

20

10

7

24.5

25

14

6

21.0

27

19

5

17.5

32

23

4

14.0

35

26

3

10.5

39

30

2

7.0

43

34

1

3.5

46

36

3. Obliczenia.

Korzystaj*c ze wzoru (8) na obliczenie stosunku e/m otrzymujemy:

,

gdzie k = const. i jest charakterystyczna dla ka*dej lampy oscyloskopowej. W naszym przypadku .

Lp

e/m

e/m

-

⋅1011 [C/kg]

⋅1011 [C/kg]

1

12.46041

0.778776

2

5.537959

1.060000

3

3.845805

0.961451

4

3.380102

1.060000

5

2.523233

1.249502

6

2.461316

1.271519

7

2.163265

1.193769

8

2.056454

1.216837

9

1.975248

1.234931

10

1.830988

1.121437

e/m*r

2.46915 ⋅ 1011 [C/kg]

σn

2.630231 ⋅ 1010 [C/kg]

4. Wnioski.

Por*wnuj*c z tablicami warto** dok*adn* naboju w*a*ciwego elektronu (1.7588047⋅1011 C/kg) widzimy, *e otrzymana warto** jest obarczona sporym b**dem. B**d ten mo*e wynika* z niedok*adno*ci amperomierza analogowego oraz z b**d*w wnoszonych przez lamp* oscyloskopow* m.in. du*ej wielko*ci plamki na ekranie i niedok*adno*ci podzia*ki, kt*rej rol* pe*ni*a w*o*ona w obudow* zwyk*a linijka.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym2
Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym
Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym2
Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym3
Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym4
Pomiar stosunku em metodą odchyleń w polu magnetycznym1
206 pomiar stosunku e do m metodą odchyleń w polu magnetycznym
pomiar em metodą odchyleń w polu magnetycznym, Laboratoria + sprawozdania
Pomiar em metodą odchyleń w polu magnetycznym
pomiar stosunku e do mmetodą odchyleń w polu magnetycznym
pomiar stosunku e do mmetodą odchyleń w polu magnetycznym
Pomiar stosunku e-m metodą odchyleń w polu magnetycznym, w 206, 206
Pomiar stosunku e-m metodą odchyleń w polu magnetycznym, FZZ206, 206
Pomiar stosunku e-m metodą odchyleń w polu magnetycznym, FZZ206, 206
dr A Głowacki, Fizyka, Sprawozdanie metoda odchyleń w polu magnetycznym
WYZNACZANIE STOSUNKU em ŁADUNKU ELEKTRONU DO JEGO MASY METODĄ MAGNETRONU
2 Wyznaczanie stosunku em ładunku elektronu do jego masy metodą magnetronu
2 Wyznaczanie stosunku em ładunku elektronu do jego masy metodą magnetronu poprawa
Ćw 2; Wyznaczanie stosunku em ładunku elektronu do jego masy metodą magnetronu

więcej podobnych podstron