e/m - Elektronens specifikke ladning

  • STX 3.g
  • Fysik A
  • 12
  • 6
  • 1436
  • PDF

Rapport: e/m - Elektronens specifikke ladning

Formålet med forsøget er at bestemme forholdet mellem en elektrons ladning, e, og dens masse, m. Dette forhold kaldes elektronens specifikke ladning - e/m

Forsøget tager udgangspunkt i afbøjning af elektroner i magnetfelt.

Der bliver gennemgået nødvendig teori, herunder:

Laplaces lov
Energibevarelse
Magnetfeltets centripetalkraft
e/m (eletronens specifikke ladning)
Styrken af magnetfeltet

Lærers kommentar

Meget flot teoretisk rapport. Der burde dog have været givet en længere konklusion.

Indhold

Formål
Teori
Forsøg
Måledata og databehandling
Vurdering
Konklusion

Uddrag

Udførelse af Forsøg: e/m - Elektronens specifikke ladning
Magnetfeltet i forsøget dannes af såkaldte Helmhotzspoler. De er to ens flade spoler, som er placeret i en afstand fra hinanden som svarer til deres radius, R. Netop i midten af de to er magnetfeltet tilnærmelsesvist homogent. I dette centrum placeres elektronkanonen i en glaskolbe. Glaskolben indeholder ædelgasser under lavt tryk, så man sikrer sig, at omgivende atomer ikke optager de accelererede elektroner i deres stræben efter at komme til at ligne en ædelgas.

Inde i glaskolben sidder der som sagt en elektonkanon som skyder elektroner af sted. Da elektronerne bevæger sig i et magnetfelt, som er vinkelret på deres bane, vil de udføre cirkelbaner. Disse cirkelbaner kan observeres fordi der udsendes lys. Elektronerne vil nogle gange banke ind i gasatomerne og eksitere dem, så de senere udsender lys ved elektronspring. Derfor udføres forsøget bedst i mørke, så man kan se de lysende baner.

Inde i kolben sidder der en lille lineal, hvormed man kan måle diameteren i cirkelbanen og deraf finde radius, r. Spændingsfaldet i elektronkanonen og strømstyrken i spolerne måles med måleapparatur.

Der var mulighed for at variere på strømstyrken i spolerne eller spændingsfaldet i elektronkanon. Linealen kan måle fra 2 til 10 cm og så er kolben også en begrænsning for cirkelbanens radius. Det var derfor vigtigt, at spændingen i elektronkanonen ikke var for høj i forhold til strømstyrken i spolerne. Dette ville nemlig betyde, at cirkelbanen stødte på glaskolbens side og blive ødelagt. Samtidig måtte strømstyrken i spolerne heller ikke være for høj i forhold til spændingsfaldet i elektronkanonen. Det ville nemlig betyde, at elektronerne blev afbøjet for meget, så at cirkelbanen slet ikke kunne måles.

Det var samtidig også vigtigt, at elektronkanonen skød elektroner ud nøjagtig vinkelret på magnetfeltets retning. Ellers ville der fremkomme en spiralbane og ikke en rigtig cirkelbane... Køb adgang for at læse mere

e/m - Elektronens specifikke ladning

[2]
Bedømmelser
  • 13-04-2015
    Super gode udregninger
  • 17-01-2011
    Givet af 3.g'er på STX
    Ok god opgave kan bruges