Elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlaw Eksperimenttiń obyektleri

Elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlaw


Eksperimenttiń obyektleri
Magnit maydanında elektronlardıń sheńber tárizli traektoriyaǵa iye bolıwı.
Magnit maydanınıń indukciyası B nı turaqlı r bolǵan jaǵdaydaǵı tezletiwshi potencial U dıń funkciyası sıpatında anıqlaw.
Elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlaw.


Zárúrli bolǵan ásbaplardıń dizimi

• Elektronlı-nurlı trubka;

• Uslap turıwshı dúziliske iye hám ólshew ásbaplarına iye Gelmgolc katushkaları;
• 0 den 500 V ke shekemgi kernewlerdi beretuǵın trubkanıń toq deregi;
• 0 den 16 V kernew hám 0 den 5 A toqqa arnalǵan toq deregi;
• LD multimetri;
• Ólshew ruletkası;
• Qáwipsiz tutastırıwshı sımlar;
Qosımsha ásbaplar:
"Physics" uniersallıq ólshew ásbabı;
Axial B-Sensor S;
15 polyuslı keńeytiwshi kabel.


Tiykarǵı principler

Elektronnıń massasınıń shamasın eksperimentlerde anıqlaw qıyın máselelerdiń biri bolıp tabıladı. Al elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlaw oǵan salıstırǵanda ańsat.

Elektronnıń salıstırmalı zaryadı dep onıń massasınınıń bir birligine sáykes keletuǵın zaryadınıń shamasına aytadı:

(1)

Bunday jaǵdayda elementar zaryadtıń shaması belgili bolsa, onda (1)-formulanıń járdeminde elektronnıń massası bolǵan shamasın esaplap tabıw múmkin.
Bir tekli magnit maydanına perpendikulyar baǵıtta tezligi menen qozǵalatuǵın elektronǵa

(2)

Lorenc kúshi tásir etedi. Bul kúsh elektronnıń tezligine hám magnit maydanına perpendikulyar baǵıtlanǵan.
Radiusı shamasına teń orbita boyınsha qozǵalatuǵın elektronǵa tásir etetuǵın orayǵa umtılıwshı kúshtiń shamasın

(3)

formulasınıń járdeminde esaplaydı. Sonlıqtan joqarıda keltirilgen ańlatpalardan

(4)

ańlatpasın ańsat alıwǵa boladı.
Eksperimentte elektronlar potencialı shamasına teń elektronlıq-nurlı trubkada tezletiledi. Bunday jaǵdayda elektron iye bolatuǵın potenciallıq energiya

(5)

formulasınıń járdeminde esaplanıladı. Usınıń nátiyjesinde elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlaw ushın

(6)

ańlatpasına iye bolamız.
Demek elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlaw ushın kernew dıń, elektronnıń orbitasınıń radiusı di hám magnit maydanınıń indukciyası nı biliw kerek boladı eken.

1. magnit maydanında qozǵalıwshı elektronnıń Lorenc kúshiniń tásirinde radiusı r ge teń bolǵan sheńber tárizli orbita boyınsha qozǵalıwı.

Elektronlıq-nurlı trubka tómengi basımlardaǵı vodorod molekulalarına iye. Olar elektronlar menen soqlıǵısqanda jaqtılıq shıǵaradı. Shıǵarılǵan jaqtılıqtan elektronnıń orbitaların kóriw hám olardıń radiusların sızǵıshtıń járdeminde tikkeley ólshew múmkinshiklerin beredi.
magnit maydanı eki Gelmgolc katushkasınıń járdeminde payda etiledi. Onıń mánisi katushka arqalı ótip atırǵan toqtıń shamasına tuwrı proporcional hám

(7)

ańlatpasınıń járdeminde esaplanıladı.
Elektronlardıń qozǵalıs orbitaları turaqlı r mániske alıp kelingen magnit maydanındaǵı tezletiwshi potencial U menen toq I arasındaǵı ǵárezlilik (6)- hám (7)-ańlatpalardıń járdeminde tabıladı hám ol bılayınsha jazıladı:

(8)

Bul formuladaǵı proporcionallıq koefficient

(9)

ańlatpasınıń járdeminde anıqlanadı. Bul ańlatpada shamasına teń. Onıń mánisi katushkanıń radiusı mm yamasa bolǵan jaǵdaylar ushın yamasa kalibrovkalıq iymekligin qurıw jolı menen anıqlanadı.
Demek, elektronnıń salıstırmalı zaryadın anıqlawǵa tásir etetuǵın barlıq faktorlar málim boldı.