Fysikrapport om elektronens e/m-forhold

Fysikrapport

Om

e/m for elektronen

Forsøg udført den 2/2-2005

Forsøg udført i samarbejde med David, Ask og Liv

Rapport afleveret 23/2-2005

Fysikrapport om e/m for elektronen

Formål:

Forsøgets formål er at måle en elektrons specifikke ladning, det vil sige forholdet mellem dens ladning og masse, e/m.

Teori:

Elektronens ladning betegnes e og er givet ved elektronens masse er givet ved

Benytter at elektronens hastighed er givet ved

(1)

hvor U er accelerationsspændingen som elektronen gennemløber for at elektronen får hastigheden v. Med denne hastighed kommer elektronen videre til et homogent kraftfelt, hvor elektronen påvirkes af Lorenz-kraften, som er givet ved

(2)

hvor B er størrelsen af magnetfeltet.

Elektronen vil bevæge sig i det plan som er vinkelret på magnetfeltet hvis hastigheden til at starte med er vinkelret herpå. Bevægelsen vil være en cirkelbevægelse og Lorenz-kraften sørger for den nødvendige centripetalkraft så elektronen bliver i cirkelbevægelsen. Af dette fås

(3)

hvor m er elektronens masse og r er elektronen baneradius.

Hvis vi isolerer v i (1) og indsættes i (3) fås et udtryk for

(4)

det homogene magnetfelt optræder ved at to Helmholtzspoler anbringes så afstanden mellem dem er spolernes radius R. Fluxtætheden fra de to spoler med hver N vindinger er givet ved