Лабораторная работа № 320 Лабораторная работа № 320 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА Введение. Удельным зарядом электрона называется отношение заряда электрона к его массе – е/m. Эту величину можно определить различными экспериментальными методами, в том числе и “методом магнетрона”. В основе данного метода лежит идея использования двухэлектродной вакуумной лампы (диода) с такой же конфигурацией электрического и магнитного поля как в магнетроне – электровакуумном приборе, широко используемом в качестве генератора электромагнитных колебаний сверхвысоких частот. Движение электронов в диоде происходит в кольцевом пространстве, заключенном между цилиндрическими коаксиальными электродами – катодом и анодом. Длина электродов значительно больше расстояния между ними. В любой точке этого пространства напряженность электрического поля Е направлена к оси цилиндров вдоль радиусов. Магнитное поле создается соленоидом, окружающим диода. Индукция магнитного поля В направлена вдоль оси диода. Таким образом, электрон оказывается в скрещенных полях (как в магнетроне!) и его специфическое движение определяется ортогональностью и величиной этих полей. Начальную скорость электронов при выходе из катода будем считать равной нулю. Рассмотрим траекторию электронов, z v движущихся под влиянием указанных полей. В данном случае удобно воспользоваться vr r цилиндрической системой координат, в которой . положение электрона будем характеризовать N расстоянием от оси цилиндра r, углом и смещением вдоль оси z (рис.1). x Со стороны электрического поля на электрон действует сила В Fe eE . (1) Напряженность электрического поля в любой точке между коаксиальными цилиндрами y Е совпадает с их радиусами и проекция на это направление равна x U 1 Er , (2) Рис.1 ln ra rk r 76