电荷在磁场中

Overview

资料来源: 安德鲁达菲,博士,物理系,波士顿大学,波士顿,马萨诸塞州

本实验重复 J.J.Thomson 在结束了19 世纪,在其中他测量电子的荷质比著名的实验。结合罗伯特 A.密立根油滴实验几年后产生电子的电荷值,实验使科学家得以发现,第一次,质量和电子的电荷是电子的关键参数。

汤姆森是不能够测量电子电荷或电子大众分开,他却能够找到他们的比例。也是如此在本演示;虽然这里的优势在于能够查找的数量级上,电子的电荷值(e) 和电子质量,(me),现在都知道精确。

Procedure

1.补偿地球磁场的变化

  1. 注意在这个实验中有两个独立电路:
    1. 电源电流的线圈产生磁场 (图 2)。电流由一个旋转的拨号设置,该电路包括允许电流来衡量数字电流表。双刀双掷开关用于反转提供的线圈,该电流不是反转磁场的方向。
    2. 第二次电路 (图 3) 运行的电子管。还有一个高电压电源,设置加速电压和 6.3 V 交变信号连接到一个灯丝。电子处于某种意义上,灯丝会沸腾,然后加速由加速电压的不同而不同。
  2. 在第二次电路中,打开高压电源打开灯丝。开关管内的光是发光的灯丝。
  3. 逐渐调高至约 2000 V 的高电压。内管,受到了电子束,屏幕的部分应该发光蓝色,使电子束可见。
    1. 注意,这并不意味着电子是蓝色的-在屏幕上的涂层是磷光和该涂料的原子由电子激励时,给出了蓝色的发光。
  4. 调整的电流通过线圈,创建均匀磁场。向上或向下调整当前,束的路径会改变。调整

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Results

部分 2 代表结果可以见表 1。这些值给 1.717 x 10-11 C/公斤平均荷质比。注意这是比率的大小,因为电子的电荷是负值。

部分 3 代表结果可以见表 1。这些值给 1.677 x 10-11 C/公斤平均荷质比。再次,这是比例的大小,因为电子的电荷是比例的负值。

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Application and Summary

这个实验中,在 19世纪末期,首先由 J.J.Thomson 的电子,使其非常重要的实验,从历史的角度,证明。电子一直以来被无数的电子设备。

以下是一些应用程序在圆形或螺旋形的路径,旅行的带电粒子的列表和因此他们行驶在磁场中:

1) 由带电的粒子,螺旋绕地球磁场线并存入他们的能量在极地的北极光 (北极光) 和南极光 (极光) 形成。

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0:06

Overview

1:20

Principles of Charges in a Magnetic Field

4:05

Experimental Setup

6:28

Data Analysis and Results

7:50

Applications

8:47

Summary