![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Краткая теория. В 1897 году гениальный английский ученый Д.Томсон экспериментируя с неизвестными лучами, излучаемых катодомСтр 1 из 2Следующая ⇒
В 1897 году гениальный английский ученый Д.Томсон экспериментируя с неизвестными лучами, излучаемых катодом, установил, что эти лучи представляют не что иное, как поток электронов (электронный пучок). Главная идея опытов состояла в измерении отклонения электронного пучка в скрещенных
- 3 -
В данном методе удельный заряд определяется по радиусу траектории электронов, движущихся в однородном магнитном поле (рис.2). В электронной пушке ЭП электроны разгоняются электрическим полем. В результате прохождения электроном разности потенциалов U он приобретает скорость
где
- 4 - На вышедший из электронной пушки электрон в магнитном поле индукцией
Если скорость электрона
Совместное решение уравнений (1) и (3) позволяет определить удельный заряд электрона:
Однородное магнитное поле в центре, где располагается электронно-лучевая трубка, создается двумя последовательно соединенными одинаковыми катушками Гельмгольца с током. Катушки расположены в параллельных плоскостях на расстоянии, равном их радиусу R. Магнитная индукция внутри такой системы определяется по формуле
где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от взаимного расположения катушек (для расстояния, равного R, коэффициент k=0, 715); В электронно-лучевой трубке находится инертный газ – аргон под давлением 0, 1 Па. Взаимодействие движущихся электронов с аргоном вызывает его свечение фиолетовым цветом, что позволяет видеть траекторию электронного луча.
- 5 - Внутри трубки располагается шкала Ш, которая покрыта флуоресцентным веществом. При попадании на нее электронов высвечивается зеленоватая точка. По этой шкале можно определить диаметр траектории электронов (на рис. 2 – ОМ). Всего предусмотрено четыре значения диаметра: 4, 6, 8, 10 см. Таким образом, зная радиус r траектории электронов в известном магнитном поле B, а также ускоряющую разность потенциалов U, можно вычислить удельный заряд электрона.
Движущиеся по окружности электроны с усредненной скоростью можно рассматривать как круговой ток, магнитный момент которого равен сумме магнитных моментов всех электронов:
где i – сила кругового тока; S – площадь, ограниченная траекторией электронов. Площадь, ограниченную траекторией электронов, можно выразить через радиус траектории - а силу тока - через скорость протекающего заряда в канале электронного луча:
Через площадку, расположенную перпендикулярно траектории электронного луча, протекает заряд
где Z – число электронов, участвующих в орбитальном движении; N – число оборотов каждого электрона за время Dt. Подставив уравнения (7) – (9) в (6), получим магнитный момент всех электронов:
где Т = Dt/N – период вращения электронов, участвующих в орбитальном движении.
- 6 - Если разделим орбитальный магнитный момент всех электронов (10) на их количество Z, то определим орбитальный магнитный момент одного электрона:
Движущиеся по круговой траектории Z электроны обладают орбитальным механическим моментом (моментом импульса)
где Разделив орбитальный механический момент всех электронов (12) на их количество Z, определим орбитальный механический момент (момент импульса) одного электрона:
где Отношение орбитального магнитного момента электрона (11) к его орбитальному моменту импульса (13) называется магнитомеханическим отношением:
|