
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Устройство электронно-лучевой трубки.
- •Определение чувствительности электронно-лучевой трубки.
- •Метод отклонения электронного пучка в известных полях.
- •Метод фокусировки электронного пучка продольным магнитным полем.
- •Практическая часть.
- •Определение чувствительности электронно-лучевой трубки.
- •Метод отклонения электронного пучка в известных полях.
- •Метод фокусировки электронного пучка продольным магнитным полем.
Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского
Физический факультет
Отчет
к лабораторной работе
«Определение отношения заряда
электрона к его массе»
Выполнил:
студент группы №511
Кучин Д.П.
Проверил:
Позднеев Д.Б.
г. Нижний Новгород
2003 г.
Теоретическая часть.
Движение электронов в электрическом и магнитном полях.
Характер движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях определяется как свойствами самих частиц, так и полей в которых происходит движение.
Изучение характера этого движения позволяет решать два вида задач: изучать свойства частиц по их движению в известных полях и изучать электрические и магнитные поля по движению в них заряженных частиц, свойства которых известны.
При движении частицы в электрическом и магнитном полях на нее действует сила Лоренца:
где е и V - соответственно заряд и скорость частицы, Е - напряженность электрического поля, В - индукция магнитного поля. Из второго закона Ньютона имеем:
преобразовав выражение получим:
видно,
что характер движения частицы в заданных
полях зависит от удельного заряда
.
Устройство электронно-лучевой трубки.
Устройство электронно-лучевой трубки показано на рисунке 1. Она представляет собой стеклянный баллон с высоким вакуумом, в который помещены электроды. Использованы обозначения: Н-нить накала, К- катод, М-управляющий электрод, А1 – первый фокусирующий анод, А2 – второй ускоряющий анод, Х- горизонтальные отклоняющие пластины, У- вертикальные отклоняющие пластины,L1- расстояние от начала Х пластины до экрана (L1=122мм.), L2 – расстояние от начала У пластины до экрана(L2=144мм.), L3 –расстояние от второго анода до экрана(L3=146мм.).
Рис.1
На переднею стенку трубки с внутренний стороны нанесен флюоресцирующий под действием попавших на него электронов состав. Электрический ток, проходящий по нити накала, разогревает катод, который излучает электроны. На модулятор, представляющий собой цилиндр, окружающий катод и имеющий небольшое отверстие на донышке, подается отрицательный потенциал относительно катода. Регулируя величину этого потенциала, можно менять интенсивность потока электронов, вылетающих из модулятора. Дальше расположены аноды А1 и А2, на которые подаются положительные потенциалы для ускорения электронов и формирования электронного пучка.
Определение чувствительности электронно-лучевой трубки.
Отношение смещения пятна к приложенному к пластинам напряжению называется чувствительностью трубки и измеряется обычно в миллиметрах на вольт:
С=b/U0
однако может быть вычислена и теоретически:
С=l*L/2d Ua.
Метод отклонения электронного пучка в известных полях.
В этом методе отношение заряда электрона к его массе определяется по отклонению ускоренного в заданном электрическом поле пучка электронов известным магнитным полем, перпендикулярным направлению движения электронов. В качестве известного поля может быть использовано магнитное поле земли Вз (Вз =0.544*10-4).
k2Ua/Вз2L4
где k-смещение электронного пучка, Ua - потенциал второго анода, L- расстояние от второго анода до экрана.