Описание метода эксперимента

За время полета электронов они поворачиваются

на угол j: j ,

который не зависит от скорости .

На экране осциллографа в этом случае линии развертки поворачивается на этот угол j . Измерение:

tg j = U / C (8.13)

позволяет найти удельный заряд электрона из соотношения:

(8.14)

По закону сохранения энергии :

, (8.15)

откуда выразим V₀ :

. (8.16)

Подставим (8.16) в ( 8.15 ), получим :

, (8.17)

где m₀ NI = B, m₀ = 4p ´ 10 ^-7 Гн / м,

N - число витков соленоида,

I - ток в соленоиде,

U_z ~ 1.25´ 10³ В.

Обозначим постоянную величину :

. (8.18)

Ее определяют индивидуально для каждой установки. Окончательно получаем:

. (8.19)

1) Катод; 2) Управляющая сетка; 3) Пластины горизонтальной развертки; 4) Экран; 5) Соленоид.

Для изучения силы Лоренца на клеммы МП, обозначающие выводы соленоида, на боковой поверхности осциллографа, подают напряжение, с источника постоянного тока (0÷7В) включая последовательно с соленоидом мультиметр для измерения силы тока. При протекании электрического тока по соленоиду, возникающее магнитное поле действует на электроны, если они имеют отличную от нуля составляющую скорости, перпендикулярную оси соленоида V_x с силой:

F= eBV_x..

Величина V_x задается пилообразным напряжением развертки луча осциллографа, подаваемым на пластины горизонтального отклонения 3 (рис.8.4). Электроны испускаются накаленной нитью 1 (катод) и ускоряются напряжением сетки 2. Так как ускоряющая разность потенциалов U_z ~ 1.25´ 10³ В много больше напряжения на отклоняющих пластинах U₀ ~ 100 В, можно считать, что продольная скорость у всех электронов в данный момент одинакова. Электроны с разными поперечными скоростями в разные моменты времени по развертке попадают в разные точки экрана и создают изображение прямой линии вдоль оси X. При включении поля электроны двигаются по спирали.