Ćwiczenie 15

Wyznaczanie ładunku właściwego e/m elektronu

Pobierz instrukcję

Zagadnienia do opracowania.

  1. Ładunek punktowy w polach elektrycznym i magnetycznym:
    1. wielkości charakteryzujące pola elektryczne i magnetyczne;
    2. ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym:
      • siła elektrostatyczna,
      • energia potencjalna ładunku w polu elektrostatycznym,
      • siła Lorentza;
    3. pole magnetyczne przewodników z prądem :
      • obwodu kołowego,
      • solenoidu,
      • cewek Helmholtza;
    4. prawo Biota-Savarta-Laplace’a.
  2. Metody wyznaczania ładunku właściwego e/m elektronu:
    1. ogniskowanie wiązki elektronów w podłużnym polu magnetycznym;
    2. metoda pól poprzecznych (Thomsona).
  3. Budowa i zasada działania działa elektronowego.
  4. Układ doświadczalny do wyznaczania ładunku właściwego e/m elektronu metodą Thomsona.
  5. Atom argonu:
    1. konfiguracja elektronowa i poziomy energetyczne;
    2. energia wzbudzenia, energia jonizacji;
    3. przejścia elektronowe w argonie.
  6. Zderzenia sprężyste i niesprężyste elektronów z atomami gazów.

Zestaw przyrządów.

  1. Zasilacz prądowy cewek Helmholtza.
  2. Miernik uniwersalny (amperomierz).
  3. Układ cewek Helmholtza.
  4. Lampa z działem elektronowym.
  5. Regulowany zasilacz napięciowy: 6,3 VAC; 0 – 50 VDC; 0 – 600 VDC.
  6. Miernik uniwersalny (woltomierz).

Działo elektronowe spełnia niemieckie przepisy bezpieczeństwa z dnia 8 stycznia 1987 roku (§5(2) – RöV) dotyczące dozwolonych dawek promieniowania rentgenowskiego w działach elektronowych.

Literatura.

  1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker – „Podstawy fizyki”,T. 3, PWN, Warszawa 2005.
  2. R. P. Feynman – „Feynmana wykłady z fizyki”, T.2.1., PWN, Warszawa 2004.
  3. H. A. Enge, M. R. Wehr, J. A. Richards – „Wstęp do fizyki atomowej”, PWN, Warszawa 1983.
  4. Z.Leś – „Wstęp do spektroskopii atomowej ”, PWN, Warszawa Kraków, 1972.
  5. J. Ginter – „Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego”, PWN, Warszawa 1996.
  6. F. Kaczmarek – „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki dla zaawansowanych”, PWN, Warszawa 1986.
  7. T. Wicka – „Wyznaczanie ładunku właściwego e/m elektronu”, praca magisterska UG, 2009.
  8. PHYWE Systeme GmbH&Co – ”Physics Laboratory Experiments”, manuals : 06959.00, 06960.00, set P2510200.
  9. J. Sobelman – “Atomic Spectra and Radiative Transition”, Springer, 1979.
  10. S. Bashkin, J.D. Stoner – “Atomic Energy – Level and Grotrian Diagrams”, Vol. II, North-Holland Publishing Company 1978.
  11. F. J. Bueche – “Principles of Physics”, Springer , New York 2002.
  12. B.H. Brandsen – “Physics of Atoms and Molecules”, Longman Scientific&Technical, Harlow 1994.
  13. W. Demtröder – “Atoms, Molecules and Photons”, Springer Verlag, Berlin 2006.
  14. E.W. Mc Daniel – “Atomic Collisions– Electron&Photon Projectiles”, John Wiley&Sons, New York 1989.
  15. F.W. Sears, H.D. Young, M.W. Zemansky – “University Physics”, Pearson Addison–Wesley, San Francisco 2004.
  16. R.P. Feynman, R. Leighton, M. Sands – “The Feynman Lectures on Physics”, Wesley 2005.