電子の比電荷

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    資料紹介

    (1) 目的
     荷電粒子が磁場のかかった空間で運動すると、電磁作用の結果、粒子は磁場から力を受ける。この力は粒子の運動方向、磁束密度の方向に垂直である。そのため荷電粒子は向心力により、円運動をする。電子を使って、荷電粒子と磁場の相互作用を観察して、軌道半径を測定して電子の比電荷 を求める。
    (2) 理論
     一様な真空磁場内へ、磁場の方向に垂直に速度 で投出された電子は一定半径の円運動を行う。このとき と磁束密度 、及び円の半径の間には、一般に電荷 の荷電粒子が一様な磁束密度 の磁場内で速度 で運動すると磁場から力 (ローレンツ力)を受ける。
    ・・・・?
     は速度 、及び の方向に垂直でその大きさは
           但し  、
    は と のなす角である。
     磁場内に と垂直に電子が投出されると電子は に垂直な平面で運動し、その接線成分は加速されない。また磁場の方向の運動は変化がないから考えないとする。運動方程式を接線方向と法線方向とでρを軌道の曲率半径として書くと、
    接線方向  法線方向   ・・・・?
        ?式より
    ・・・・?
        ?式を変形すると、                ・・・・?
     電子銃の陰極に対する陽極の電位差を とすると電子銃から投出される電子の運動エネルギーは
      ・・・・?
       よって?,?式より
    ・・・・?
     ここで磁束密度はこのままでは求まらない。したがってヘルムホルツコイルを使って求める。ヘルムホルツコイルとは一様は磁場を2つのコイルによって作る装置で2つの同じコイル(半径R、巻数n)を同じ中心軸上にRだけ離して平行においたものである。

    資料の原本内容( この資料を購入すると、テキストデータがみえます。 )

    目的
    荷電粒子が磁場のかかった空間で運動すると、電磁作用の結果、粒子は磁場から力を受ける。この力は粒子の運動方向、磁束密度の方向に垂直である。そのため荷電粒子は向心力により、円運動をする。電子を使って、荷電粒子と磁場の相互作用を観察して、軌道半径を測定して電子の比電荷 を求める。
    理論
    一様な真空磁場内へ、磁場の方向に垂直に速度 で投出された電子は一定半径の円運動を行う。このとき と磁束密度 、及び円の半径の間には、一般に電荷 の荷電粒子が一様な磁束密度 の磁場内で速度 で運動すると磁場から力 (ローレンツ力)を受ける。
                      ・・・・①
    は速度 、及び の方向に垂直でその大きさは
           但し  、
    は と のなす角である。
        磁場内に と垂直に電子が投出されると電子は に垂直な平面で運動し、その接線成分は加速されない。また磁場の方向の運動は変化がないから考えないとする。運動方程式を接線方向と法線方向とでρを軌道の曲率半径として書くと、
    接線方向  法線方向   ・・・・②
        ②式より
                            ・..

    コメント2件

    takahiroo 購入
    しっかり細かいところまで書かれていてすごく役に立った。
    とても参考になりました!
    2006/05/19 8:24 (10年6ヶ月前)

    urmm 購入
    参考になりました
    2007/05/15 4:19 (9年6ヶ月前)

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