- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálFYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM
Katedra fyziky
FEI VUT BRNO
Jméno:
Jakub Stříbrný
Kód:
Ročník:
2.
Obor:
EVM
Skupina:
D-34
Oddělení:
Spolupracoval:
Měřeno dne:
24.10.2001
Odevzdáno dne:
28.11.2001
Příprava:
Opravy:
Učítel:
Hodnocení:
Název úlohy:
Měrný náboj elektronu (magnetron)
Číslo úlohy:
25
Úkol: Stanovte měrný náboj elektronu.
Teoretický úvod:
Poměr náboje elektronu e a hmotnosti elektronu m nazýváme měrný náboj elektronu. Jednou z možných metod jeho měření je použití magnetronu.
Magnetron může tvořit vakuová dioda s anodou a katodou ve tvaru souvislých válců (elektronka), která je umístěna v homogením magnetickém poli, jehož indukce B je rovnoběžná s osou válců. K buzení velmi krátkých vln jsou vhodné elektronky, u nichž je elektrostatické působení řídící mřížky nahrazeno magnetickým polem. Kdybychom diodu vložili do magnetického pole rovnoběžného z katodou zakřivenou dráhu, kde okamžitá rychlost elektronů závisí na anodovém napětí. Vznikne-li na anodě střídavé napětí s periodou stejného řádu, jako je doba letu elektronů s katody na anodu, opisují elektrony složité dráhy tvaru naznačeného na (obr.1) a tak vzniká v anodovém okruhu střídavý proud vysoké frekvence. To je princip magnetronu, který se dnes konstruuje v několika různých druzích, vhodných k výrobě kmitů velmi vysoké frekvence. Je to magnetron s rozštěpenou anodou, rozdělenou na sudý počet segmentů s tzv. dynatronovými kmity, dále Žáčkův magnetron s tzv. elektronickými kmity a konečně dnes nejdůležitější typ, zvaný magnetron dutinový, který je velmi dobrým generátorem centimetrových vln. Jeho anoda se skládá ze segmentů oddělěných resonančními dutinami.
obr.1
K výronu elektronů ze studené katody dochází v tzv. Crookesově trubici. Je to skleněná trubice s dvěma elektrodami, z níž je vyčerpán vzduch na tlak nižší než 3 Pa. Katoda, která mívá tvar dutého vrchlíku, se spojí se záporným pólem vysokého stejnosměrného napětí nebo induktoru, anoda, která bývá umístěna po straně, s pólem kladným. Za těchto okolností vystupuje kolmo z katody záření zvané katodové, které se šíří přímočaře velkou rychlostí a způsobuje při dopadu na sklo trubice žlutozelenou fluorescenci. Záření může tenkým hliníkovým okénkem unikat z trubice do vzduchu, kde se v krátké vzdálenosti úplně absorbuje. V elektrickém poli se katodové záření uchyluje jako záporný náboj a uvádí do pohybu lehké překážky (Crookesův mlýnek). Má tedy pohybovou energii a proto přisuzujeme elektronům také jistou hmotnost. Její velikost lze určit na základě pohybu elektronů v elektrickém a magnetickém poli. Pro elektrony zrychlené napětím asi do 100V má poměr velikosti náboje elektronu e k jeho hmotnosti me hodnotu
(1)
Tento poměr se (podobně jako pro ostatní nabité částice) nazývá měrný náboj elektronu (má velikost náboje připadajícího na 1 kg elektronů). Odtud můžeme hned určit hmotnost elektronu na základě skutečnosti, že náboj elektronu má velikost rovnou elementárnímu náboji
(2) kde N je Avogardovo číslo. Na jeden ion připadá náboj .
(3)
Tuto hodnotu nazýváme klidovou hmotností elektronu, protože se ukázalo, že měrný náboj elektronu (1) se zmenšuje s rostoucí rychlostí elektronu. Tento experimentální fakt vysvětlujeme tím, že náboj e se nemění, že však hmotnost elektronu vzrůstá podle vzorce
ation.3 (4) kde u je rychlost elektronu, c rychlost světla ve vakuu
(c = 299 792 458 m. s-1), m hmotnost elektronu za pohybu. Závislost hmotnosti elektronu na jeho rychlosti byla jedním z podnětů k vybudování teorie relativity. Kinetická energie, kterou získá elektron i v nepříliš silném poli . (5)
Elektron v elektromagnetickém poli
Podle Lorentzovy elektronové teorie působí na elektron s nábojem –e v elektrickém poli E a magnetickém poli B síla
Equation.3 (6) ,kde u je rychlost elektronu vzhledem k pozorovací soustavě.
Magnetron:
Magnetické pole způsobuje zakřivení dráhy elektronů, které při dostatečné velikosti magnetického pole již na anodu nedopadnou. To se projeví snížením proudu diodou. Tento jev využi
Vloženo: 18.05.2009
Velikost: 356,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu BFY1 - Fyzika 1
Reference vyučujících předmětu BFY1 - Fyzika 1
Copyright 2024 unium.cz