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 U_a, 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
1	00,0	11,4	11,4
2	44,5	9,4	13,4
3	87	7,6	15,4
4	125,7	5,5	17,4
5	160,6	3,5	19,4
6	176,4	2,6	20,4

3. Obliczenia.

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

gdzie a= const.. W naszym przypadku
.

y1	y2	średnia	natężenia	e/m
11,4	11,4	11,4	0	-
9,4	13,4	11,4	44,5	5,45E+10
7,6	15,4	11,5	87	1,45E+10
5,5	17,4	11,45	125,7	6,89E+09
3,5	19,4	11,45	160,6	4,22E+09
2,6	20,4	11,5	176,4	3,53E+09

4. Wnioski.

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.

---