Determinarea sarcinii specifice a electronului prin metoda magnetronului

1. Scopul lucrarii

Scopul lucrarii îl constituie determinarea raportului em›žœŸ dintre sarcina electronului si masa sa, folosind un dispozitiv numit magnetron, în care traiectoriile electronilor emisi de un filament încalzit sunt modificate de un câmp magnetic exterior.

2. Teoria lucrarii

Metodele de determinare a sarcinii specifice a electronului em›œ au la baza studiul miscarii electronului în câmpuri electrice si magnetice. Forta cu care acestea actioneaza asupra unei perticule de sarcina (e, numita forta Lorentz, este data de formula:

.... (1)

unde este viteza electronului, vnde

.. este intensitatea câmpului electric, iar B

.. este inductia magnetica.

Conform legii a doua a lui Newton:

.... (2)

ecuatia de miscare a electronului are forma:

.... (3)

În experienta de fata folosim pentru determinarea sarcinii specifice a electronului metoda magnetronului. Magnetronul este un tub electronic cu doi electrozi, având o constructie speciala, a carui sectiune este prezentata în fig.1.

Catodul C, sub forma de filament, este coaxial cu anodul cilindric A. Tubul este plasat în interiorul unui solenoid S în asa fel încât directia vectorului inductie magnetica B coincide cu axa de simetrie a magnetronului. În cazul când 0B=ÀG, electronii, proveniti de la catod prin emisia termoelectrica, se vor deplasa radaial spre anod sub actiunea câmpului electric E determinat de tensiunea electrica U aplicata tubului. Când 0B`ÀG electonii sufera din partea câmpului magnetic o deviatie perpendiculara pe vÀG si traiectoriile lor, care încep de la catod si se termina la anod, se curbeaza. Daca B devine suficient de mare, atunci se poate ajunge la situatia în care electronii plecati de la catod nu mai ating anodul. Aceasta se va întâmpla atunci când traiectoria electronilor devine un cerc cu raza 2Rr=. În aceasta situatie electronii vor forma o sarcina spatiala în jurul catodului, ecranându-l, iar curentul anodic scade practic la zero.