전자의 비전하 측정 실험

목차

<< 기본 이론 >>
1. 로렌쯔 힘
2. 헬름 홀츠 코일에 의한 자기장

<< 실험 원리 >>

<< 실험 및 분석 >>

참고

실험방법

결과 분석 및 토의

본문내용

/
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
3.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 228) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 228 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
4.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 240) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 240 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
5.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 259) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 259 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
6.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 292) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 292 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
반경 7/2(㎝)일때
1
2
3
4
5
6
전류(A)
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
전압(V)
245
272
290
311
350
365
1.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 245) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 245 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
2.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 272) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 272 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
3.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 290) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 290 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
4.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 311) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 311 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
5.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 350) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 350 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
6.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 365) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 365 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
반경 8/2(㎝)일때
1
2
3
4
5
6
전류(A)
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
전압(V)
310
340
370
1.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 310) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 310 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
2.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 340) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 340 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
3.
e/m = 2V over {B sup 2 r sup 2}
= (2 × 370) / {
(1.480643616×10sup-3 ) sup 2
×
(5/2 × 10 sup -2 ) sup 2
}
= 2 × 370 /
(~2.192305518 × 10 sup 6 × 6.25 × 10 sup -4 ~)
결론 :
이 실험에서 자기장은 Helmholtz Coil의 두 개의 평행 전류고리로부터 얻어지는데 이 한쌍의 코일은 수직으로 세워져 있어서 자기장을 형성한다. 두 코일간의 간격이 코일의 반경과 일치하면 그 중간점 근처에서는 거의 균일한 축방향 자기장이 형성된다. 이는 중심점에서 약간의 변위가 생길 경우 한쪽 코일에 의한 자기장의 증가 혹은 감소를 다른 쪽 코일이 감소 혹은 증가시켜 줌으로써 상쇄시켜 주기 때문이다. 진공관의 내부의 가열된 필라멘트 음극에 의하여 방출된 전자는 양극에 가해 준 전위차에 의해 계속 가속 되고 전자의 초기 운동에너지를 같는다. 양극에 있는 작은 구멍을 통하여 전자가 자기장이 있는 곳으로 들어가면 전자는 속도와 자기장에 수직한 방향으로 힘을 받아 원운동을 한다. 이때 전류와 전압을 측정함으로서 전기장을 계산할수 있었고 전자의 비전하를 계산할수 있었다.
참고문헌:
1. 현대물리학, 김상옥외, 교보, 1995
2. Fundamentals of Physics, David Halliday, 3rd ed.
3. Perspectives of Modern Physics, Arther Beiser, 1st ed.

키워드

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