1 / 10

Měření měrného náboje elektronu

Měření měrného náboje elektronu. e/m. Josef Dočkal GCHD Gábina Salajová GCHD Tomáš Skřivan GCHD Pomůcky: zdroj napětí 300 V a 2 kV, katodová trubice, Helmholtzovy cívky, ampérmetr, voltmetr, obrazovka s cívkou

tavon
Download Presentation

Měření měrného náboje elektronu

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Měření měrného náboje elektronu e/m

  2. Josef Dočkal GCHD • Gábina Salajová GCHD • Tomáš Skřivan GCHD • Pomůcky: zdroj napětí 300 V a 2 kV, katodová trubice, Helmholtzovy cívky, ampérmetr, voltmetr, obrazovka s cívkou • Zadání: zjištění měrného náboje elektronu měřením v podélném a příčném elektromagnetickém poli • Měrným nábojem elektronu nazýváme podíl jeho náboje a hmotnosti, v soustavě SI má rozměr C/kg. Měření lze provést dvěma způsoby a to: • Měření e/m v podélném magnetickém poli • Měření e/m v kolmém magnetickém poli

  3. Měření e/m v podélném magnetickém poli Celá tato metoda spočívá v působení podélného magnetického pole na svazek elektronů vycházející z anody osciloskopické obrazovky žhavené napětím 600-1200V.Cílem tohoto experimentu je soustředit tento svazek elektronů do jednoho bodu. Zvyšujeme napětí anody a měříme napětí a proud při soustředění svazku elektronů do jednoho bodu. Popis osciloskopické obrazovky:Jedná se o válcovitou cívku se 174 závity.Délka cívky je 0,381.Na jednom konci je umístěna již zmíněná anoda a na druhém stínítko.

  4. Naměřené hodnoty:

  5. Měření e/m v kolmém magnetickém poli V druhém úkolu jsme měli změřit znovu měrný náboj elektronu za použití Helmholzových cívek. Tato metoda je mnohem přesnější než metoda předešlá, což za chvíli sami uvidíte.

  6. Postup: Z rozžhavené katody katodové trubice jsou emitovány elektrony s malou kinetickou energií, kterou dále získávají v elektrickém poli mezi katodou a anodou. Dále vylétávají otvorem v anodě do magnetickeho pole. Takže se nalézají v magnetickém poli a zároveň v elektrickém, tudíž na ně působí Lorentzova síla. A ta způsobuje zakřivení trajektorie. Naším úkolem bylo změřit poloměr kruhu, který vytvářely elektrony, při jistém napětí a proudu. Z těchto údajů jsme už schopni dopočítat měrný náboj elektronu.

  7. Lorentzova síla: F=e(v*B) ....jedná se o vektorový součin Matematicka indukce: B=k*I ....k je jistá konstanta, která je dána typem cívky (0,781*10^-3*T*A^-1) Za použití rovností: v=(2*e*U/m)^1/2 a m*v^2/r=e*v*B (což je Lorentzova síla) , dostáváme výsledný vztah e/m=2U/(k^2*I^2*r^2)

  8. Naměřené hodnoty

  9. Závěr • Z naměřených hodnot je celkem jasné, že druhá metoda byla o dost přesnější než první.Průměrná hodnota u druhého pokusu byla 1.506841*10E+11C/kg a u prvního 5,5811*10E+11C/kg.Tabulková hodnota je 1,7588047*10E+11C/kg což je docela podobné prvnímu měření, ale druhému ne.Tato nepřesnost u měření v podélném magnetickém poli asi vznikla nepřesností přístroje a člověka nebo působením vnějších vlivů.

More Related