Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Теоретическая часть. Определение удельного заряда электрона






    Лабораторная работа № 11

    Определение удельного заряда электрона

    Цель работы: определение удельного заряда электрона по траектории пучка электронов в магнитном поле.

    Теоретическая часть

    Удельный заряд элементарной частицы, равный отношению ее электрического заряда к массе, является одной из её важнейших характеристик. Знание этой величины позволяет, например, идентифицировать частицы по их трекам в регистрирующих устройствах. Один из методов нахождения удельного заряда – определение радиуса кривизны траектории движения частицы в магнитном поле.

    На заряженную частицу с зарядом , движущуюся со скоростью в магнитном поле с индукцией , действует сила Лоренца:

    .

    В неоднородном поле траектория движения представляет собой винтовую линию переменного радиуса и шага. Однако, если частица движется в однородном магнитном поле, и вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции , то траектория движения становится проще – она превращается в окружность, плоскость которой перпендикулярна вектору . Радиус окружности можно найти с помощью второго закона Ньютона:

    ,

    где – масса частицы, q – ее заряд, – центростремительное ускорение частицы. Отсюда следует, что

    (1)

    Первоначально покоившаяся частица, попадающая в магнитное поле после прохождения в электрическом поле ускоряющей разности потенциалов U, приобретает кинетическую энергию

    . (2)

    Приведенные соотношения (1) и (2) справедливы в нерелятивистском приближении. Исключив из них скорость, для электрона получим

    , (3)

    где - диаметр окружности.

    Таким образом, зная радиус r (или диаметр d) круговой траектории движения электрона в магнитном поле с известной индукцией B, а также ускоряющую разность потенциалов U, можно вычислить отношение величины заряда электрона e к его массе me, т.е. величину удельного заряда электрона.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.