В основе работы прибора лежит принцип взаимодействия электронного пучка газоразрядной трубки с однородным магнитным полем, создаваемым катушками Гельмгольца. В газоразрядной трубке с помощью электронной пушки создается пучок электронов. Его яркость, величина, и форма регулируются ручками «Анод» и «Фокус». Расположен пучка электронов относительно силовых линий магнитного поля можно изменить поворачивая газоразрядную трубку вокруг своей оси. Величину магнитного поля можно регулировать, изменяя напряжение питания катушек.
Приготовьте установку.
а) цепь газоразрядной трубки замкните на соответствующие клеммы источника ИЭПП – 1
б) цепь катушек Гельмгольца замкните на источник ВУП-2, последовательно включаем амперметр.
Включите источники питания.
Выдержите прибор включенным 5-7 мин.
В темноте сфокусируйте луч и добейтесь наибольшей яркости.
При увеличивая напряжение на катушках Гельмгольца, наблюдается закручивание луча в спираль.
Поворачивая газоразрядную трубку вокруг своей оси, превратите спираль в замкнутое кольцо.
С помощью зеркальной линейки измерьте радиус кольца при 5- 6 значениях силы тока в цепи катушек (сила тока не должна превышать 1 А).
Работа электрического поля в электронной пушке
(eU) превращается в кинетическую энергию электрона (
):
, (1)
где e - заряд электрона, Кл
m - масса электрона, кг
U - ускоряющее напряжение на аноде, В равное 225 В
V - скорость электрона, м/с.
Сила Лоренца сообщает электрону центростремительное ускорение
, (2)
, (3)
где B - магнитная индукция,
r -радиус окружности («кольца»), м
Из формул (2)- (3) следует
.
(4)
Вектор магнитной индукции определяется из выражения:
, (5)
где I - сила тока в катушках, А
N - число витков = 446
R - радиус катушек R = 0,15 м
- магнитная постоянная
Подставляя (5) в (6) получается
(7)
Вычислите по формуле 7 удельный заряд электрона.
Результаты внесите в таблицу.
|
№ |
R, м |
I, A |
|
|
|
1 |
||||
|
2 |
||||
|
3 |
10. Сделайте выводы.
Лабораторная работа № 20
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ РАССЕИВАЮЩЕЙ ЛИНЗЫ
Оборудование: линза №1 (двояковыпуклая), линза №3 (двояковогнутая), осветитель с прорезью, экран белый со щелью, выпрямитель или аккумуляторная батарея, соединительные провода, метровая линейка.
Выполнение работы
Установить на метровой линейке осветитель, линзу №1 и экран. Подключить к осветителю источник тока. Включить осветитель и, не изменяя положения осветителя экрана, перемещать линзу до получения резкого и четкого изображения щели осветителя на экране. Измерить расстояние d от осветителя до линзы и расстояние f от линзы до экрана. Вычислить фокусное расстояние собирающей линзы по формуле
.
Опыт повторить 3-4 раза, изменяя расстояние между осветителем и экраном.
Вплотную к собирающей линзе №1 поднести рассеивающую линзу №3. Перемещая линзы совместно, получить четкое изображение щели осветителя на экране, измерить расстояние d1 от осветителя до системы линз и расстояние f1 от системы линз до экрана. Вычислить фокусное расстояние F1 системы линз по формуле
.
Вычислить фокусное расстояние рассеивающей линзы. Так как оптическая сила системы равна алгебраической сумме оптических сил входящих в систему линз, то
,
где D2 – оптическая сила рассеивающей линзы. Фокусное расстояние рассеивающей линзы
.
Лабораторная работа № 21
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА ПРИ ПОМОЩИ МИКРОСКОПА
Оборудование: микроскоп, снабженный приспособлением для установки индикатора, индикатор часового типа 0-10 мм, позволяющий производить измерения с точностью до 0,01 мм, пластинка стеклянная (предметное стекло) с меткой над одной поверхности в виде тонкого штриха или точки, пластинки из стекла разной толщины (1,5-3 мм).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
, 
