TEMAT :
WYZNACZENIE ŁADUNKU WŁAŚCIWEGO e/m
METODĄ MAGNEYRONOWĄ
Wstęp teoretyczny:
Elektron to stała cząstka elementarna wchodząca w skład atomu. Elektron ma ładunek elektryczny e=-1,6∙10-19C i masę równą me=9,11∙10-31kg.
Gdy elektron porusza się w obszarze, w którym działają pola magnetyczne i elektryczne. Kierunki wektorów natężeń pól elektrycznego i magnetycznego są do siebie równoległe, natomiast kierunek prędkości elektronu tworzy z kierunkami wektorowa natężeń pól kąt α . Wektor prędkości v rozkładamy na dwie składowe:
prostopadłą v = vsinα i równoległą v = vcosα do wektora indukcji magnetycznej. Ruch w każdym z kierunków rozpatrujemy osobno. W kierunku prostopadłym do kierunku linii sił pól elektrycznego i magnetycznego na elektron działa siła Lorentza i elektron porusza się ruchem po okręgu. Natomiast w kierunku równoległym (wzdłuż linii sił obu pól) na cząstkę poruszającą się w tym kierunku z prędkością v działa tylko siła od pola elektrycznego. Obecność pola elektrycznego powoduje, że elektron w tym kierunku porusza się ruchem jednostajnie przyśpieszonym, co po złożeniu daje ruch po linii śrubowej o zmiennym, zwiększającym się skoku.
Układ pomiarowy:
Z katody emitowane są elektrony. Poruszają się one od katody do anody wskutek obecności pola elektrycznego. Przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego powoduje zakrzywienie toru ich ruchu, a dla pewnej ,krytycznej wartości pola magnetycznego, zakrzywienie jest tak duże, że elektrony przestają docierać do anody.
Przebieg ćwiczenia:
1. Przy ustalonym napięciu anodowym zmierzono zmiany natężenia prądu anodowego.
2. Pomiarów dokonano zmieniając wartość natężenia w zakresie: 0-400 mA(co 100mA), 400-600 mA (co 50mA), 600-900 mA (co 20mA)
3. Zanotowano wyniki
4. Serię pomiarów przeprowadzono dla wartości napięcia anodowego Ua:
Ua=3V
Ua=5V
Opracowanie wyników:
1. Wykres zależności Ia(I) sporządzono w programie Microsoft Excel
2. Niepewności pomiarowe wynikające z użytych urządzeń:
Woltomierz Ua:
Miliamperomierz Ia i Im (MY-67):
Im
u(Im)
Ia
u(Ia)
Ia2
u(Ia2)
0
5,7735E-08
9,7
0,044802
17,7
0,081753
100
0,46188027
200
0,92376049
9,5
0,043879
17,5
0,080829
300
1,3856407
9,2
0,042493
17
0,07852
400
1,84752092
9
0,041569
16,8
0,077596
450
2,07846103
16,7
0,077134
500
2,30940113
8,8
0,040646
16,5
0,07621
550
2,54034124
8,5
0,03926
16,3
0,075287
600
2,77128135
7,6
0,035103
15,8
casida1