21.DOC

(160 KB) Pobierz
Rok akademicki

Rok  akademicki

2004/05

 

Laboratorium z fizyki

Nr ćwiczenia:

 

51

Temat:

 

    Pomiar ładunku właściwego e/m elektronu

Wydział: Budownictwo

 

Kierunek: .

 

Grupa: 2.2.4.B

Imię i nazwisko:

Joanna Świątek

Data wykonania

Ocena

Data zaliczenia

Podpis

 

T

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1. Zasada  pomiaru.

Doświadczenie nasze wykonujemy przy pomocy lampy oscyloskopowej umieszczonej w polu magnetycznym o indukcji B. Źródłem pola magnetycznego jest zwojnica.  Na elektron wpadający do pola magnetycznego o indukcji B pod pewnym kątem do jego linii sił, działa siła odchylająca zwana siłą Lorentza :

 

 

Jeśli elektron porusza się prostopadle do linii sił pola, to siła Lorentza powoduje zakrzywienie toru elektronu, bez zmiany jego prędkości. Pod wpływem zmiany napięcia między katodą i anodą tor ruchu elektronu ulega coraz większemu zakrzywieniu. Znając wartość przesunięcia plamki światła na ekranie oscyloskopu możemy określić wartość ładunku właściwego e/m. 

 

Pomiar polegał na wyznaczeniu odległości odchylenia wiązki elektronów w lampie oscyloskopowej umieszczonej w polu magnetycznym, a następnie na wykorzystaniu odpowiednich zależności matematycznych i fizycznych.

 

Stosunek ładunku elementarnego elektronu do jego masy obliczono z wzoru:

 

                                                       

 

                            gdzie:

                                          U [V] - napięcie katoda-anoda lampy

                                          y [m] - wielkość odchylenia plamki

                                          R [m] - promień zwojnicy

                                          n        - ilość zwoi

                                          I [A]  - natężenie prądu w zwojnicy

                                          l [m] - odległość anoda-ekran

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Schemat układu pomiarowego.

 

              gdzie:              r -  promień krzywizny elektronu

              l   -  odległość anoda - ekran

              y  -  wielkość odchylenia plamki

                            A  -  anoda

                            K  -  katoda

 

 

3. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów.

     W ćwiczeniu użyto następujących przyrządów:

              -  zasilacz wysokiego napięcia

              -  zasilacz niskiego napięcia

              -  zwojnicę

              -  lampę oscyloskopową z układami korekcji kształtu plamki

              -  woltomierz i amperomierz

     Dokładność pojedynczych pomiarów:

              -  odległość anoda-ekran: 

              -  wysokie napięcie:

                   

              -  natężenie prądu zwojnicy: 

              -  promień zwojnicy: 

              -  odchylenie plamki: 

Wartości stałe

m0=12,56×10-7

l=(11,50,1)[cm]

n=45 zwoi

DU=2% z U

RH=(81)[cm]

 

4. Tabela pomiarowa.

 

 

Lp.

 

U

 

I

 

y

 

 

V

 

mA

 

mm

1

1100

100

5

4,90×1011

0,64×1011

2

1100

220

11

4,83×1011

0,57×1011

3

1100

300

14

4,16×1011

0,10×1011

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin