Общие сведения. Определение отношения заряда электрона

Определение отношения заряда электрона

К его массе методом магнетрона.

Цель работы: Освоение одного из методов определения характеристик электрона. Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона.

Приборы и принадлежности: Универсальный узел (модуль) с электронной лампой, источник питания, миллиамперметр (М-838).

Общие сведения.

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила, которая называется силой Лоренца. Сила Лоренца вычисляется по формуле:

,

где q – заряд частицы; - ее скорость; - индукция магнитного поля. Направление вектора силы Лоренца определяется в соответствии с правилами векторного произведения (правило правого винта) (рис. 1).

Рис.1. Действие силы Лоренца на движущуюся заряженную частицу.

Вектор силы всегда перпендикулярен плоскости, в которой лежат векторы и . Модуль силы Лоренца вычисляется по формуле

,

где α – угол между векторами и .

Траектория движения заряженной частицы зависит от конфигураций магнитного поля, ориентации вектора скорости относительно магнитного поля, величины, знака электрического заряда и массы частицы.

Если заряженная частица одновременно движется в электрическом и магнитном полях, то результирующая сила, действующая на частицу, находится по формуле:

,

где - напряженность электрического поля.

Исследуя перемещение заряженной частицы в электрическом и магнитном полях можно определить характеристики частицы, например, удельный заряд (q/m).