67 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА К ЕГО МАССЕ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Цель работы: ознакомиться со способом измерения удельного заряда электрона методом отклонения электронного пучка в магнитном поле Земли. Найти величину e/me из экспериментальных данных. 6.1.Движение электрона в электрическом и магнитном полях Удельный заряд электрона (отношение заряда электрона к его массе е/mе) относится к числу фундаментальных физических констант, таких, как скорость света с, постоянная Планка h, и др. Знание е/mе необходимо для нахождения величины магнетона Бора – константы, используемой в атомной физике, для расчёта траекторий электронов в ускорителях (циклотронах), для расчёта формы электронных пучков в электровакуумных приборах и решения многих других физических и технических задач. Измерение величины е/mе возможно различными методами (методом магнитной фокусировки, методом магнетрона и т.п.). В настоящей работе рассматривается метод, основанный на зависимости траектории движения электрона в электрическом и магнитном полях от его удельного заряда. Если движущийся электрон находится под действием однородных электрического и магнитного полей, то сила, действующая на электрон, равна: где − скорость электрона, E – напряжённость электрического поля, B – индукция магнитного поля. Из формулы видно, что она равна векторной сумме сил, действующих со стороны электрического и магнитного полей. Пройдя ускоряющую разность потенциалов U, электрон приобретает скорость υ, величину которой можно найти из равенства работы электрического поля и кинетической энергии электрона: –19 –31 где e=1,6·10 Кл – величина элементарного заряда, me=9,1·10 кг – масса электрона. Рассмотрим движение электрона в однородном магнитном поле. На движущийся электрон действует сила