Mavzu: Gelmgols g’altaklari yordamida elektronikaning solishtirma zaryadkani aniqlash

Mavzu:Gelmgols g’altaklari yordamida elektronikaning solishtirma zaryadkani aniqlash

Reja:

1. Gelmgolni yoqish va elektron yordamida solishtirishni boshlash.

2. Elektronning solishtirma zaryadkalarini taklif etadigan qismlarda zaryadkani ochish.

3. Elektronning tarmoqni yechib o'tmoqda bo'lishini ta'minlash

Gelmgolz g'altaklari elektronikaning solishtirma zaryadini aniqlashda keng qo'llaniladi. Bu usul statik maydon yaratish uchun ishlatiladi, bu maydonda elektronlar yoki boshqa zaryadli zarralar muvozanatli va o'lchovli harakatlarni bajara olishi mumkin. Bu esa, masalan, elektronlarning solishtirma zaryadini bir birlikka nisbatan o'lchash imkonini beradi. Afzalliklari orasida aniq va bir hil elektr maydonini yaratish qobiliyati bor, bu esa o'z navbatida yuqori darajada aniq o'lchovlar olish imkonini beradi. Gelmholtz g'altakları ikkita bir xil radiusli va bir-biridan ma'lum masofada joylashgan metall g'altaklardan iborat bo'ladi. Bu g'altaklar bir-biridan radiusning ikki barobar masofasida joylashtirilgan bo'lishi kerak, shunda ular orasidagi hududda deyarli bir tekis elektr maydon hosil bo'ladi. Ma'lum bir zaryadli zarrani (masalan, elektron) bu maydonda harakatlantirish orqali uni tezlatib, keyin esa uning yo'nalishi va tezligi o'zgarishini o'lchash mumkin. Bu ma'lumotlardan foydalanib, zaryadni, massani yoki bu ikki miqdorning nisbatini hisoblash mumkin.

Gelmgols G'altaklari Yordamida Elektronikaning Solishtirma Zaryadini Aniqlash Kirish Elektronning solishtirma zaryadi (e/m) elektr va magnit maydonlar ta'sirida elektronning harakatini o'rganish orqali aniqlanadi. Bu o'rganish usuli ko'pincha Gelmgols g'altaklari yordamida amalga oshiriladi. Gelmgols g'altaklari yuqori aniqlikdagi magnit maydonini hosil qilish uchun mo'ljallangan bo'lib, bu magnit maydonni elektr maydoni bilan birgalikda elektronning solishtirma zaryadini aniqlashda qo'llash mumkin. Gelmgols G'altaklari Gelmgols g'altaklari bir xil radiusli va bir xil o'ramli ikki g'altakdan iborat bo'lib, ular bir-biridan o'z radiusiga teng masofada joylashgan. Bunday joylashuv magnit maydonni maksimal darajada bir tekis tarqatishga imkon beradi. Magnit maydonning qiymati quyidagi formula bilan aniqlanadi: 𝐵=8𝜇0𝑛𝐼125𝑅B=125​R8μ0​nI​ bu yerda, 𝐵B — magnit maydonning induksiyasi, 𝜇0μ0​ — vakuumning magnit doimiyligi (4𝜋×10−74π×10−7 H/m), 𝑛n — g'altaklar o'ramlari soni, 𝐼I — g'altaklar orqali o'tadigan tok kuchi, 𝑅R — g'altaklarning radiusi.

Tajriba Asboblari Gelmgols g'altaklari: Magnit maydon hosil qilish uchun. Elektron nurlari naychasi: Elektronlar chiqaradigan vakuum naychasi. Oziqlantiruvchi kuchlanish manbai: Elektronlarni tezlashtirish uchun yuqori kuchlanish manbai. O'tkazgichlar va o'lchash asboblari: Kuchlanish va tokni o'lchash uchun voltmetr va ampermetr. Tajriba Jarayoni Magnit Maydonni Hosil Qilish: G'altaklar orqali tok o'tkaziladi va magnit maydon hosil qilinadi. Gelmgols g'altaklari magnit maydonning bir tekis taqsimlanishini ta'minlaydi. Elektronlarni Tezlashtirish: Elektron nurlari naychasida elektronlar yuqori kuchlanish orqali tezlashtiriladi. Elektronlarning tezligi 𝑣v quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:𝑒𝑉=12𝑚𝑣2eV=21​mv2 bu yerda, 𝑒e — elektronning zaryadi, 𝑉V — qo'llanilgan kuchlanish, 𝑚m — elektronning massasi.

Elektronlar Harakatini Kuzatish: Tezlashtirilgan elektronlar magnit maydon ta'sirida aylana yo'lga tushadi. Magnit kuch markazga yo'naltirilgan kuch bilan teng bo'lganligi sababli aylana radiusi 𝑟r aniqlanadi:𝑒𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑟evB=rmv2​ Solishtirma Zaryadni Hisoblash: Yuqoridagi tenglamalarni yechib, 𝑒/𝑚e/m ni topish mumkin:𝑒𝑚=2𝑉𝐵2𝑟2me​=B2r22V​ Hisoblash Va Natijalar Magnit Maydonni Hisoblash: G'altaklar parametrlari va tok kuchi orqali magnit maydon induksiyasini hisoblang. Elektron Tezligini Aniqlash: Tezlikni kuchlanish va elektron massasi orqali toping. Aylana Radiusini O'lchash: Tajriba davomida elektronlarning aylana radiusini aniqlang. Solishtirma Zaryadni Hisoblash: Topilgan qiymatlarni tenglamaga qo'yib, elektronning solishtirma zaryadini hisoblang. Xulosa Bu tajriba yordamida elektronning solishtirma zaryadini aniq o'lchash mumkin. Gelmgols g'altaklari orqali hosil qilingan bir tekis magnit maydon va yuqori kuchlanishli tezlashtirish jarayoni elektronlarning harakatini kuzatishga va kerakli qiymatlarni aniqlashga imkon beradi. Tajriba fizika laboratoriyalarida katta ahamiyatga ega bo'lib, nazariy bilimlarni amaliyotda sinab ko'rish imkonini beradi.