33 (303)

21. RUCH ŁADUNKÓW W POLACH ELEKTRYCZNYM I MAGNETYCZNYM.

WYZNACZANIE ŁADUNKU WŁAŚCIWEGO ELEKTRONU ZA POMOCĄ MAGNETRONU

Budowa magnetronu

Podstawową metodą wyznaczania ładunku właściwego elektronu e/m (gdzie e oznacza ładunek elektryczny elektronu, ta jego masę) jest badanie ruchu elektronu w polach elektrycznych i magnetycznych. Ruch elektronu we wzajemnie prostopadłych polach elektrycznym i magnetycznym realizowany jest np. w mag-netronie. Magnetrony są to lampy dwuelektrodowe, o cylindrycznej anodzie, z centrycznie ustawioną względem anody katodą. Lampę umieszcza się osiowo w jednorodnym, równoległym do osi lampy polu magnetycznym wytworzonym przez solenoid.

Po przyłączeniu do magnetronu odpowienich napięć (patrz rys. 21.1) elektrony na skutek zjawiska termoemisji (patrz rozdział 27) są emitowane przez katodę i przyśpieszane w polu elektrycznym. Linie sił tego pola biegną promieniście od anody do katody (rys. 21.2a ).

Siła Lorentza

Na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym q , poruszającą się z prędkością v w polach elektrycznym i magnetycznym, działa siła Lorentza

F = q (E + v * B |

pola elektrycznego, B

gdzie E oznacza wektor natężenia

wektor indukcji pola magnetycznego.

Rys. 21.1. Schemat układu pomiarowego do wyznaczania e/ra metodą magnetronową ( A , K - anoda i katoda magnetronu, Z - zasilacz napięciowy, V woltomierz, mA - railiamperomierz, A - amperomierz, Z_g - zasilacz prądowy,    U_z - napięcie żarzenia

katody)