Yassi-parallel plitalar o'rtasida ma'lum bir potentsial farq U qo'llanilsin, plitalar
o'rtasida bir xil elektr maydon hosil bo'ladi, uning kuchi (2) ga teng, bu erda d -
plitalar orasidagi masofa.
Elektronning ma'lum tezlikda bir tekis elektr maydoniga kirishi traektoriyasini
ko'rib chiqing (1-rasm).
Kuchning gorizontal komponenti nolga teng, shuning uchun elektron tezligining tarkibiy qismi
doimiy va teng bo'lib qoladi. Shuning uchun elektronning X koordinatasi quyidagicha aniqlanadi
Vertikal yo'nalishda, kuch ta'sirida elektronga bir oz tezlashuv beriladi, bu Nyutonning ikkinchi
qonuniga binoan tengdir
(4)
Shuning uchun vaqt o'tishi bilan elektron tezlikning vertikal komponentiga ega bo'ladi
(5)
Qayerdan
.
Реклама
Elektronning koordinatasidagi Y vaqti-vaqti bilan o'zgarishi oxirgi ifodani birlashtirish orqali
olinadi:
(6)
T qiymatini (3) dan (6) ga almashtiring va Y (X) elektronning harakat tenglamasini oling.
(7)
Ifoda (7) - parabola tenglamasi.
Agar plitalarning uzunligi teng bo'lsa, unda plitalar orasidagi parvoz paytida elektron gorizontal
komponentni oladi
(8)
dan (1-rasm b) shundan kelib chiqadiki, elektronlarning burilish burchagi teginasi
Shunday qilib, elektronning boshqa har qanday zaryadlangan zarralar singari, elektr
maydonidagi siljishi elektr maydonining kuchiga mutanosib va zarrachaning o'ziga xos
zaryadining qiymatiga bog'liq / e.
Magnit maydonda zaryadlangan zarrachalarning harakati.
Endi tezlik bilan bir tekis magnit maydonga kiradigan elektronning traektoriyasini ko'rib
chiqamiz (2-rasm)
Magnit maydon F l kuchi bilan elektronga ta'sir qiladi, uning qiymati Lorents munosabati bilan
belgilanadi
(10)
yoki skalar
(11)
bu erda B - magnit maydon induksiyasi;
- va vektorlari orasidagi burchak. Lorents kuchining
yo'nalishi zarracha zaryadining belgisini hisobga olgan
holda chap qoida bilan aniqlanadi.
E'tibor bering, elektronga ta'sir qiladigan kuch har doim tezlik vektoriga perpendikulyar va
shuning uchun markazdan qochuvchi kuchdir. Bir tekis magnit maydonda, markazdan
qochiruvchi kuch ta'sirida, elektron radiusli R aylana bo'ylab harakatlanadi. Agar elektron
magnit maydon kuchlari chiziqlari bo'ylab to'g'ri chiziqli harakat qilsa, ya'ni. Ph = 0, u holda
Lorents kuchi F l nolga teng bo'ladi va elektron magnit maydonini harakat yo'nalishini
o'zgartirmasdan o'tkazadi. Agar tezlik vektori vektorga perpendikulyar bo'lsa, u holda magnit
maydonning elektronga ta'sir kuchi maksimal bo'ladi
Lorents kuchi markazga qarab harakat qiladigan kuch bo'lgani uchun quyidagilarni yozishimiz
mumkin:, bu erda elektron harakatlanadigan aylana radiusi:
Keyinchalik murakkab traektoriya magnit maydoniga vektorga ma'lum bir
burchak ostida
tezlik bilan kirgan elektron tomonidan tasvirlangan (3-rasm). Bunday holda, elektron tezligi
normal va teginal komponentlarga ega. Ulardan birinchisi Lorents kuchi ta'siridan kelib chiqsa,
ikkinchisi elektronning inertsiya harakati bilan bog'liq. Natijada, elektron silindrsimon spiralda
harakat qiladi. Uning aylanish davri (14), chastotasi (15). R qiymatini (13) dan (15) ga
almashtiring:
VA
Oxirgi ifodadan kelib chiqadiki, elektronning
aylanish chastotasi uning kattaligiga ham, uning
boshlang'ich tezligining yo'nalishiga ham bog'liq
emas va faqat o'ziga xos zaryad va magnit
maydon qiymatlari bilan belgilanadi. Ushbu
holat elektron nurlarini elektron nurli qurilmalarda yo'naltirish uchun ishlatiladi. Darhaqiqat, har
xil tezlikdagi zarralarni o'z ichiga olgan elektron nur magnit maydonga tushsa (4-rasm), unda
ularning barchasi har xil radiusli spiralni tavsiflaydi, lekin (16) tenglamaga binoan bir nuqtada
to'qnashadi. Elektron nurni magnitli yo'naltirish printsipi e / m ni aniqlash usullaridan biri
hisoblanadi. B qiymatini bilish va (16) formuladan foydalanib, elektronlarning aylanish tezligini
measuring o'lchash, o'ziga xos zaryad qiymatini hisoblash oson.
Agar magnit maydonning ta'sir zonasi cheklangan bo'lsa va elektronning tezligi etarlicha yuqori
bo'lsa, unda elektron yoyda harakat qiladi va magnit maydonidan uchib chiqib, harakat
yo'nalishini o'zgartiradi (5-rasm). Burilish burchagi the elektr maydoniga o'xshash tarzda
hisoblab chiqiladi va teng bo'ladi: (17), bu holda magnit maydon zonasining uzunligi. Shunday
qilib, elektronning magnit maydonidagi og'ishi e / m va B ga mutanosib va teskari
proportsionaldir.
Kesilgan elektr va magnit maydonlarda elektronning og'ishi vektorlarning yo'nalishi va ularning
modullarining nisbatlariga bog'liq. Shakl. 6, elektr va magnit maydonlari o'zaro perpendikulyar
va shunday yo'naltirilganki, ularning birinchisi elektronni yuqoriga, ikkinchisi pastga siljitishga
intiladi. Burilish yo'nalishi F l va kuchlarning nisbatiga bog'liq. Shubhasiz, agar kuchlar va F l
(18) teng bo'lsa, elektron o'z harakat yo'nalishini o'zgartirmaydi.
Faraz qilaylik, magnit maydon ta'sirida elektron ma'lum bir angle burchak bilan siljiydi. Keyin
siljish nolga teng bo'lishi uchun ma'lum bir kattalikdagi elektr maydonini qo'llaymiz. Kuchlar
tengligi shartidan (18) tezlikni topamiz va uning qiymatini (17) tenglamaga almashtiramiz.
Qayerdan
(19)
Shunday qilib, magnit maydon sabab bo'lgan burilish burchagi
va bu og'ishni kompensatsiya
qiladigan elektr maydonining kattaligini bilib, elektronning o'ziga xos zaryadining qiymatini e /
m ga aniqlash mumkin.
Magnetron usuli bilan solishtirma zaryadni aniqlash.
Kesilgan elektr va magnit maydonlarda e / m ni aniqlash ikki elektrodli vakuum qurilmasi - diod
yordamida ham amalga oshirilishi mumkin. Ushbu usul fizikada magnetron usuli sifatida
tanilgan. Usulning nomi diodada ishlatiladigan elektr va magnit maydonlarning konfiguratsiyasi
magnetronlardagi maydonlarning konfiguratsiyasi bilan bir xil bo'lganligi bilan bog'liq -
mikroto'lqinli hududda elektromagnit tebranishlarni hosil qilish uchun ishlatiladigan qurilmalar.
Anod bo'ylab joylashgan silindrsimon anod A va silindrsimon katod K (7-rasm) o'rtasida ma'lum
bir potentsial farq U qo'llaniladi, bu anoddan katodgacha radius bo'ylab yo'naltirilgan E elektr
maydonini hosil qiladi. Magnit maydon yo'q bo'lganda (B = 0), elektronlar katoddan anodga
to'g'ri chiziqli ravishda siljiydi.
Yo'nalishi elektrodlar o'qiga parallel bo'lgan kuchsiz magnit maydon qo'llanilganda, Lorents
kuchi ta'sirida elektronlarning traektoriyasi egiladi, ammo ular anodga etib boradi. Magnit
maydon induksiyasining B = B cr ning ma'lum bir kritik qiymatida elektronlar trayektoriyasi
egilib, elektronlar anodga etib borgan paytda ularning tezlik vektori teginsel ravishda anodga
yo'naltiriladi. Va nihoyat, etarli darajada kuchli magnit maydon B> B cr bilan elektronlar anodga
tushmaydi. V cr qiymati ushbu moslama uchun doimiy qiymat emas va anod va katod o'rtasida
qo'llaniladigan potentsial farqining qiymatiga bog'liq.
Magnetronda elektronlarning traektoriyasini aniq hisoblash qiyin, chunki elektron bir xil
bo'lmagan radial elektr maydonida harakat qiladi. Ammo, agar
radius k ga teng bo'lsa atod anod radiusidan ancha kichik
b
,
keyin elektron dumaloqqa yaqin traektoriyani tasvirlaydi,
chunki elektronlarni tezlashtiradigan elektr maydonining
kuchi tor katodli mintaqada maksimal bo'ladi. B = B cr da
elektronning aylanma traektoriyasining radiusi, 8-rasmdan
ko'rinib turibdiki. R = anod radiusining yarmiga teng bo'ladi
b
/ 2. Shuning uchun (13) ga binoan V cr uchun bizda: b ...
Sindirilish ko'rsatkichi. Tanglik munosabatlari
Do'stlaringiz bilan baham: |