4.3 Порядок выполнения работы

Задание 1. Определение удельного заряда электрона с помощью магнетрона

1. Собрать цепь по схеме, изображенной на рис. 6.4 (регуляторы напряжения R₁ и тока R₂, а также вольтметр V могут быть вмонтированы в источники питания). После проверки цепи преподавателем включить источники питания.

2. Установить значения напряжения накала U_Н и разности потенциалов между сеткой и катодом U, указанные в таблице, имеющейся на установке. Записать значения U в табл. 2.1.

Таблица 6.1

U, В	n, м-1	Rк, м	0, Гн/м	Iк, А

6. Из таблицы на установке перенести в табл. 6.1 значения числа витков на единицу длины соленоида и критического радиуса траектории электрона R_К. Записать в табл. 6.1 значения магнитной постоянной ₀.

4. В указанных преподавателем пределах изменять регулярным образом силу тока в соленоиде I_С. Значения I_С и соответствующие им значения анодного тока I_A записать в табл. 6.2

5. По данным табл. 6.2 построить график зависимости I_A от I_C, руководствуясь при этом правилами, изложенными в Приложении 1 данных методических указаний.

Таблица 6.2

IC, A
IA, mA

6. Из точки вертикальной оси графика, соответствующей значению I_A при токе в соленоиде I_С = 0, провести прямую, параллельную горизонтальной оси, а затем прямую, продолжающую участок графика с наибольшим наклоном кривой. Вторую прямую вести до пересечения с первой, из точки пересечения опустить перпендикуляр на горизонтальную ось (см. рис. 6.6). Значение, соответствующее положению перпендикуляра, считать величиной I_К, записать его в табл. 6.1.

57

7. Вычислить удельный заряд электрона, подставив а формулу (6.8) значения величин из табл. 4.1.

8. Вычислить удельный заряд электрона по табличным значениям е и m, сравнить с результатами измерений.

Задание 2. Определение заряда электрона с помощью электронно-лучевой трубки

1. Подключть к выводам обмотки соленоида на передней панели осциллографа источник питания, амперметр реостат в соответствии с правой частью схемы на рис. 6.4.

2. Из таблицы на установке перенести в табл. 6.3 значения ускоряющего напряжения, числа витков на единицу длины соленоида и расстояния от точки отклонения электронного пучка до экрана электронно-лучевой трубки L. Записать в табл. 4.3 значения магнитной постоянной ₀.

Таблица 6.3

U, В	n, м-1	L, м	0, Гн/м

6. Включить осциллограф, прогреть его 2-3 минуты до появления на экране светящегося пятна. Регулятором «Фокус» на передней панели осциллографа (см. рис. 1.3) сфокусировать пятно в точку.

4. Переключатель «Делитель» установить в положение «Калибр». Регулятором «Калибровка амплитуды» длину вертикальной риски на экране довести до 40 мм.

5. Подать напряжение на соленоид, внутри которого находится электронно-лучевая трубка. Установить минимально возможную силу тока в нем.

6. Увеличивать силу тока в соленоиде пока линия на экране не превратится в точку. Записать в табл. 6.4 соответствующее значение силы тока I и шага винтовой линии h=L.

7. Продолжить увеличение силы тока в соленоиде пока появившаяся на экране линия не превратится снова в точку. Записать в табл. 6.4 второе значение силы тока I и шага винтовой линии h=L/2.

58

Таблица 4.4

№	I, A	h, м	е/m, Кл/кг	e/m
1
2
3
Ср.

8. Продолжить увеличение силы тока в соленоиде пока появившаяся на экране линия не превратится снова в точку. Записать в табл. 6.4 третье значение силы тока I и шага винтовой линии h=L/6.

9. По формуле (6.14) вычислить три значения удельного заряда электрона и записать в табл. 6.4.

10. Определить среднее значение удельного заряда электрона, абсолютные погрешности отдельных измерений, среднюю абсолютную и относительную погрешности. Записать конечный результат в стандартной форме.