35 (234)

e U

(21.6)

m v _

2 " 2

gdzie U oznacza różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy anodą i katodą.

Wyliczając    z równania (21.6) i podstawiając do równania

(21.5) otrzymamy dla tzw. krytycznego pola magnetycznego zależność:

/

2meU

ł ^e

(21.7)

czyli

e

m

8 U

(21.8)

B² r²

kr a

[i - (

V^r.>

Magnetronowa metoda wyznaczania e/m

Wyznaczając wartość indukcji pola magnetycznego B_kr, przy której prąd elektryczny przestaje płynąć przez magnetron, oraz znając U,    i r^ możemy korzystając z (21.8) określić

wartość stosunku e/m ładunku elektronu do jego masy, czyli tzw. ładunek właściwy elektronu.

Rysunek 21.3a przedstawia teoretyczną zależność natężenia I_a prądu płynącego przez magnetron (tzw. prądu anodowego) od indukcji pola magnetycznego. Otrzymuje się ją przy założeniu, że wszystkie elektrony opuszczają katodę z prędkością początkową- v_q=0 i dochodzą do anody wtedy, gdy B < B Wówczas I    powinno być stałe (różne od zera) dla B < B

^a    kr

Rys. 21.3. Zależność natężenia prądu płynącego przez magnetron od indukcji pola magnetycznego:    a) zależność

teoretyczna, b) zależności eksperymentalne dla dwóch wartości napięcia anodowego ( U_al < U_a2 )

oraz powinno być równe zeru dla B * B_kf. W rzeczywistości jednak elektrony emitowane z katody posiadają różne prędkości.

Dla wartości B=B tylko te elektrony, które znalazły się poza katodą z prędkością v_o=0, będą zawracane z powrotem do katody, natomiast pozostałe dotrą do anody. W miarę wzrostu B powyżej B coraz mniej elektronów osiągnie anodę, co doprowadzi do łagodnego zmniejszenia natężenia prądu anodowego