55005

L4jBOR4rOR2LM FIZYKI
	TEMAT: Wymóc zonie stosunku e/m ładunku elektronu do jego masy metodą magnetronu

Cąwx teoretyczna.

Ważny rm wielkośóarń charakteryzującymi elektron są jago ładunek e i masz m. Tor elektronu podczas jego ruchu w polu elektrycznym i magnetycznym zależy od konfiguracji tych pól oraz od stosunku e/m. ładunku elektronu do jego masy. Jeżeli konfiguracja pól jest zadana i znany jest z doŚY/iadczenia tor elektronu w tych polach to można wyliczyć stosunek efm. Na tym polegają liczne metody pomiaru e/m. dla elektronu, jonów, i innych cząstek naładowanych. Siła magnetyczna Fijesr zapeszę skierowana prostopadle do prędkości ruchu ładunku, a Y/ięc ma charakter siły dośrodkowej. W jednorodnym stałym polu magnetycznym elektron porusm się po okręgu lub ogólniej po spirali (jeżeli czystka posiada śkładoY/ąprędkości równoległą do kierunku pola dookoła osi, którą jest kierunek v/ektoro indukcji pola magnetycznego.

W przypadku gdy na cząstkę działają .4ły zarówno pola magnetycznego jak i elektrycznego, siła wypadków jest ró^/na:

F=F._J+F₁=qE+q<v>cB)

Jednym z ważniejszych przypadków ruchu elektronów w polach elektryczrym i magnetycznym prostopadłych do siebie, jest ruch elektronóy/ w lancie zwanej magnetronem. Jedną z odmian magnet ronu jest dioda próżnioYca o koncentrycznie rozmieszczonych elektrodach. Anoda jest cylindrem metaloYym na osi którego znajduje się katoda, która także jest cylindrem o promieniu znacznie mniejszym od anody. Dioda ta znajduje się w jednorodnym polu magnetycznym, którego linie sił są rÓY/noległe do osi cylindrów. Przy takim usytuowniu elektrod elektrony emitOYtane z poYtierzchń katody K poruszją się wzdłuż promieni w kierunku anody A (oczyY/iście w nieobecności zeY/nętrznego pola magnetycznego) . W obecności pola magnetycznego B na elektrony dńała siła magnetyczna F_L - prostopadła do kierunku ich ruchu. Pod dńałaniem tej siły ruch elektronów jest bardńej iożony, a ich tory są krzywoliniowe. Dła ustalonego napięcia anodowego U, istnieje pewna krytyczna yaziość pola magnetycznego Bk, przy której tory elektronów będą styczne do anody. Dla pola o Yartości B<B_U wszystkie elektrony wysyłane z katody K docierają do anody A i natężenie prądu płynącego w magnetronie posiada tg samą Ytartośc co bez pola magnetycznego. Ha pola B>B_U elektrony wysyłane z katody K nie docierają do anody A i prąd w lampie zostaje przery/any.

Obliczenia:

Odczytane z wykresu natężenia krytyczne prądu solenoidu Y/ynoszą odpoY/iednio:

U _m=4V l_k=0.39A    U.=6F I*-jiSA

U.=6F I* =0.444    U.=/0F I* =0.544

Odczyt z wykresu natężenia krytycznego prądu solenoidu może być różny dla tych samych wartości zadanych (różnice wprzeproY/adzaniu krzyY/ych)za ł_u przyjąłem iednig arytmetyczną min. i max. przedłużenia prostolinioY/ego odcinka wykresu.

1