DSCF6605

166

w

w takich dziedzinach jak hydrodynamika i przewodność cieplna. Zastosowanie w optyce elektronowej wynika z faktu, że znajomość pola potencjału pozwala jednoznacznie określić tory elektronów, natomiast przepływ cieczy, przepływ strumienia ciepła oraz szereg innych procesów opisują równania różniczkowe, występujące także w elektrostatyce.

Jednym z ciekawszych przykładów wykorzystania zasady podobieństwa jest budowanie elektrostatycznych modeli akceleratorów. Model taki wykorzystano m. in. podczas budowy największego wówczas (1960) na świecie synchrotronu protonowego ze sztywnym ogniskowaniem na 30 GeV w Bro-okhaven.

6. Układ doświadczalny

Podstawową częścią układu jest wanna elektrolityczna, umieszczona na nóżkach o regulowanej wysokości oraz układ prętów teleskopowych z uchwytami do zamocowania elektrod. Na dno wanny naniesiono siatkę współrzędnych.

Do pomiaru różnicy potencjałów posłuży nam zaopatrzony w sondę woltomierz o dużej oporności wejściowej. Doświadczenie polega na znalezieniu rozkładu potencjału pomiędzy elektrodami równoległymi (np. płytki odchylające oscyloskopu), elektrodami walcowymi (np. liczniki GM i proporcjonalne) oraz zbadaniu pola w pobliżu elektrod ostrzowych, pola dipola, kwadrupola i in.

Rys. 49. Układ pomiarowy

- Pomiary

Po naniesieniu na papier milimetrowy siatki z dna wanny i zaznaczeniu jgiahu i położenia elektrod oraz ewentualnych dodatkowych elementów godnie jest doprowadzić różnicę potencjałów pomiędzy elektrodami do isitości „okrągłej”, np. 10V, używając opornicy lub autotransformatora. Następnie znajdujemy takie położenie sondy, przy którym potencjał względem diirody uziemionej wyniesie np. 1 V. Wykonujemy tak dużo pomiarów, >by przez otrzymane punkty można było poprowadzić płynną linię ek-ejpotencjalną, w tym wypadku U₀ = 1 V Powtarzamy pomiary dla różnicy potencjałów 2 V, 3 V itd.

8, Opracowanie

Po wykreśleniu linii ekwipotencjalnych i linii sił należy wyznaczyć linimalne i maksymalne natężenie pola oraz przedyskutować otrzymane tyniki. Dyskusja powinna uwzględniać: rodzaj pola (występujące symetrie, stopień niejednorodności, natężenia), zastosowanie i porównanie z obliczeniami.

Pytania

1.    Jaki kształt mają linie sił pomiędzy dwoma płaskimi elektrodami równoległymi?

2.    Czy można w układzie elektrod umieścić dodatkową elektrodę, tak aby nie zakłócała pola?

3.    Sprawdzić, że potencjał ładunku punktowego spełnia równanie (16).

E-2. Sprawdzanie zależności Richardsona-Dushmana

L Wstęp

Równanie Richardsona-Dushmana (1922), opisujące gęstość prądu termo-fioisji j w zależności od temperatury T, ma postać: