ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-методической работы.

Цель - применение электронно-лучевой трубки в лекционном эксперименте и использование данных опытов при постановке лабораторной работы.

Магнитное отклонение пучка электронов.

Для магнитного отклонения пучка электронов применяются две последовательно и «согласно» включенные отклоняющие катушки ОК.

Катушки создают магнитное поле, перпендикулярное потоку электронов. Пролетая в поле катушек, электроны искривляют свою траекторию, а после выхода из магнитного поля движутся прямолинейно по уже измененному направлению. Отклонение пятна на экране тем больше, чем больше ток, питающий катушки. Для отклонения в вертикальной и горизонтальной плоскостях на трубку действуют двумя парами катушек во взаимно перпендикулярных направлениях.

Современные кинескопы в телеприемниках имеют магнитную фокусировку и магнитное отклонение.

Демонстрация фокусирующего действия однородного магнитного поля (метод Буша).

Электроны, летящие вдоль оси трубки, не испытывают воздействия поля катушки и движутся прямо к экрану. Электроны же, отклоняющиеся от оси трубки, приобретают составляющую скорости, перпендикулярную линиям магнитного поля. Эти электроны «закручиваются» в сторону оси трубки. Напряженность магнитного поля должна быть подобрана такой, чтобы электроны встречались в одной точке на поверхности экрана. Это достигается регулировкой постоянного тока, питающего катушку. То есть, здесь имеем случай, когда в однородном магнитном поле начальная скорость электронов v₀ образует некоторый малый угол a с направлением вектора магнитной индукции В. Электроны движутся по винтовой линии с осью винта, параллельной вектору В.

За каждый оборот электроны по винтовой линии перемещаются на шаг винта , и на расстоянии х все электроны снова пройдут через одну точку, то есть будут сфокусированы.

В данном эксперименте на трубку 13Л036В надевается соленоид С. Обмотка, намотанная виток к витку, содержит 6000 витков провода ПЭЛ 1,0. Длина соленоида 250 мм, толщина обмотки 35 мм. Данные соленоида не критичны.

Трубка каоксионально закрепляется в соленоиде. Соленоид вместе с трубкой закрепляется к основанию. Обмотка соленоида через реостат (100 Ом) и выключатель последовательно подсоединяется к источнику постоянного тока (100-150 В).

На вертикальный вход ЭО-7 подается переменное напряжение u = 6,3 В и дается небольшая развертка. На экране видна светящаяся полоска. В трубке 13ЛО36В электроны проходят путь от К до Э в однородном магнитном поле соленоида С. Далее, регулируя величину тока реостатом, подбирают такую величину магнитной индукции В, чтобы все пролетающие через точку О под разными углами электроны были сфокусированы в точку, если расстояние ОЭ = l = х или l = nх, где l = 2 pmv₀n ( eb) ^-1n = 1, 2, 3… На экране в этом случае светящаяся полоска сжимается в точку.

Данный опыт отражает движение электронов в генераторах бегущих волн, в генераторах обратной волны и в генераторах класса М, имеющих магнитную фокусировку.

Демонстрация определения удельного заряда электрона (опыт Томсона и Буша).

Удельный заряд электрона - определяется по отклонению электронных пучков в электрических и магнитных полях. Такие методы были применены Томсоном в 1897 г. и Бушем в 1922 г. Используя установку, рис., при изменении величины магнитной индукции В (при изменении величины тока реостатом r) наблюдается винтовое вращение светящейся полоски с периодическим сжатием в точку. Первая фокусировка наступает при n = 1, вторая при n = 2 и т.д. Из уравнения имеем . Данный эксперимент можно использовать в лабораторном практикуме для определения удельного заряда электрона. Удельный заряд электрона будет определяться через известные величины p и n, данную величину v и измеряемые l и В.

Затем, по известной методике определяют абсолютную и относительную погрешности экспериментального определения удельного заряда электрона и сравнивают эту величину со справочным значением - е/ m _e = 1,75881962 Ч10 ¹¹ Кл/кг.

.