Elektronų savito krūvio išmatavimas magnetronu

1. Darbo užduotis.
Naudojant magnetroną išmatuoti elektrono savitąjį krūvį | e |/m.
2. Teorinė dalis.
Elektringos dalelės krūvio q santykį su jos mase m, t.y. q/m vadiname dalelės savituoju krūviu. Šis dydis svarbus konstruojant elektringų dalelių greitintuvus bei masės spektrografus. Elektronas turi neigiamą elementarųjį krūvį, kurio modulis | e | ≈ 1,6 * 10-19 C. Jo savitasis krūvis yra | e |/m.
čia n – solenoido vijų tankis (vijų skaičius ilgio vienete), μ0 = 4π*10-7 H/m – magnetin4 konstanta, μ – solenoidą užpildančios medžiagos santykinė magnetinė skvarba (mūsų atveju μ≈1). Tarp katodo ir anodo sudarytas elektrinis laukas E yra statmenas magnetiniam laukui. Be to, nagrinėjamoje elektrodų sistemoje elektrinis laukas nevienalytis – jo stipris didžiausias prie katodo paviršiaus.
čia m – elektrono masė.
Judanti elektringa dalelė kuria laike kintantį elektrinį lauką, o šis, savo ruožtu, kuria magnetinį lauką. Todėl greičiu v judantį elektroną indukcijos B solenoido magnetinis laukas veikia Lorenco jėga:
(3)
Ši jėga statmena greičio vektoriui v (ji yra normalinė jėga), todėl keičia tik judėjimo kryptį, bet nekeičia greičio modulio. Magnetrone elektrono greitis v yra statmenas vektoriui B, todėl Lorenco jėgos modulis
(3a)
Tokį elektroną veikiančios normalinės jėgos mechaninė išraiška
(4)
čia R – elektrono judėjimo trajektorijos kreivumo spindulys taške, kuriame jo greitis v. Iš (3a) ir (4) lygčių tapatumo (FL=Fn) gauname, kad elektrono specifinis krūvis
(5)
Jam apskaičiuoti reikia pasirinktajam trajektorijos taškui žinoti dydžius B, v ir R.
3.Aparatūra ir darbo metodai
Darbo įrenginio supaprastinta schema pavaizduota 2 paveiksle. Jį sudaro solenoide 1 esantis magnetronas 2, katodo kaitinimo srovės šaltinis 3, anodinės įtampos šaltinis 4 su jame įmontuotu voltmetru V, anodinės srovės stiprį Ia matuojantis mikroampermetras 5, solenoido srovės šaltinis 6 ir jos stiprį Is matuojantis ampermetras 7.
Kai solenoidu srovė Is neteka (B=0), katodo emituojami elektronai, anodinės įtampos Ua greitinami, juda tiesiai anodo link (3a pav.) ir magnetrono anodine grandine teka stiprio Ia anodinė srovė. Solenoide sukūrus...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!