Лабораториялық жұмыс №9.

Тақырыбы: Осциллограф көмегімен электрон салмағын анықтау.

 

Пайдаланылатын құралдың негізгі бөлігі электрондық осциллограф ОЭШ-70 болып табылады. Оның сырты неферомагниттік материалдан және де түтіктің көп бөлігі экрансыз болғандықтан, электрондық сәуле шоқтарына сыртқы магнит өрісімен әсер етуге болады. Ол диаметрі 0,8 мм, 20-25 оралымды сымы бар алюминий қорапшасы бар, өлшемдері 260 650мм болатын төртбұрышты катушкадан пайда болады. Катушка, экран ортасы көріну және 10 см қашықтықта осциллограф сыртына бұрандалар арқылы бекітіледі.

Электрондық сәуле шоқтары Лоренц күші әсерімен ауытқиды, сондықтан

немесе (1)

онымен қоса (2).

Мұндағы - тездеткіш электрон кернеуі. Өзгерістерден кейін бұл қатынастардан маныны аламыз

(3)

Электрондар траекториясының радиусын Пифагор теоремасымен анықтауға болады. (2 - сурет).

(4)

мұндағы анодтан осциллограф экранына дейінгі аралық, х – жарық нүктелерінің магнит өрісі әсері арқылы экран ортасына ауытқуын көрсетеді. тұлғасы онша маңызды емес, себебі .

Сондықтан 1 – ші формула R – дің өз мағынасын қойып, мынаны табамыз

(5)

Катушка ұзындығы өзінен көп болғандықтан, оның магниттік индукция өрісі мына формула бойынша шығарылады:

(6)

мұның өзі катушканың п санды аралымы және өріс ұзын жақтарынан туындайды деп есептегенде (қысқа жақтарынан шығатын өрісті мағынасыз деуге болады).

(7)

мұндағы r – электронды-сәулелік түтік осінен катушканың ұзын жағына дейінгі аралық.

Бұл жұмыс (ІХ сыныптың физикалық практикумында қоюға болады) былай орындалады. Катушка тізбегіне аккумулятор (4-6В), реостат, кілт және амперметр (2А) қосылады.

Осциллографтағы «фокус» және «яркость» ручкаларын бұрау арқылы таңбаны шағын және анық етіп экран ортасына орналастырады. Содан кейін катушка арқылы ток жіберіп токтың күшін өлшейді және осциллограф экранындағы таңбасының ауытқуын бақылайды. Одан әрі токты 0,1 А – 0,5А өзгертіп (соңғы мағына осциллограф инструкциясында көрсетілген) білгеннен кейін, 3-ші формуламен байланысты, сосын 2-ші формуламен электрон салмағын есептеп шығарады.

(8)

Пайдаланылған кітап: Физика в школе 1985 г. №2. стр. 59.

Мұндағы е – электрон заряды, - магнит тұрақтысы, І – катушкадағы ток күші, п – шумақ саны, L – түтіктің анодының экраннан арақашықтығы, U – үдеткіш кернеу, х – экран центрінен жарық нүктенің ауытқуы, r – электрондық сәулелік түтіктің осьінен катушканың ұзын жағына дейінгі қашықтық. Бұл жұмыста І мен х – тің мәндері эксперимент нәтижесінде анықталады.