[공학][electromagnetism] em - 자기장 속에서 전자를 원운동을 시켜 자연계의 중요한 상수 값의 하나인 전자의…
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작성일 20-05-11 09:54
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이때 걸어준 전기장과 자기장의 크기를 잘 조절하여 전기력과 자기력을 같게 하면 전자를 직선으로 운동하게 할 수 있다아 또한 자기장만 걸어주면 자기력이 구심력 역할을 하여 전자는 원운동하게 된다 이 두 가지 사실로부터 전자의 속력과 원운동의 반지름을 구하면 전자의 비전하를 구할 수 있고, 그 값은 약 이다. 자기장의 강도에 의해 결정된다 자력과 전자속도의 방향은 수직이다.
e〓전자전하
v〓전자속도
B〓자기력선속밀도
힘이 입자 전자의 속도와 자기장에 의해 생겨난다. 따라서 등속 원운동을 한다. 음극에서 나온 전자는 양극을 향해 가속되며, 전자의 진로에 대해 수직으로 걸어준 전기장과 자기장에 의해 그 진로가 휘어진다.설명
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[공학][electromagnetism] em - 자기장 속에서 전자를 원운동을 시켜 자연계의 중요한 상수 값의 하나인 전자의 전하량과 질량의 비를 측정(測定)
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실험결과/전기전자
순서
[실험 목적]
균일한 자기장 속에서 전자를 원운동을 시켜 자연계의 중요한 상수 값의 하나인 전자의 전하량과 질량의 비를 측정(measurement)한다. (1식)
` 자기력에 의한 등속 원운동 `
속도 v의 전자가 전자의 운동 방향에 대해 수직으로 형성된 자기장 속으로 들어가면 Lorentz 힘 F 〓 ev x B 를 받게 되어 힘을 받는 방향은 운동방향과 자기장의…(drop)
다.
[실험 theory ]
1897년 톰슨(J. J. Thomson)이 영국 캠브리지의 캐번디시 실험실에서 실시한 실험으로, 운동하는 전자에 전기장과 자기장을 걸어주어 그 안에서 전자가 편향되는 것으로부터 전자의 전하량과 질량의 비(비전하)를 측정(measurement)한 실험이다. 톰슨은 음극선(전자)을 가지고 아래 그림과 같은 실험 장치로 실험을 하여 전자의 전하량과 질량의 비, 즉 비전하(e/m)를 측정(measurement)하는 데 성공하였다. 구심 힘은 이다.
그림 1에서 보는 것처럼 필라멘트의 가열로 음극(K로 표기)에서 발생된 열전자가 양극(P로 표기)에 걸려있는 V volt의 전압에 의해 가속되고, 구멍을 빠져 나가는 순간부터는 등속 운동을 하게 된다 이때의 전자 속력 v는 다음과 같이 구할 수 있다아
전자가 직류전원 V에 의해 얻는 에너지는 eV 이고 이것이 전자의 운동에너지 와 같으므로 이다.
