Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона

Лабораторная работа № 2

Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона

Цель работы:
1. Ознакомиться с законами движения заряженных частиц в
электрическом и магнитном полях.
2. Измерить удельный заряд электрона с помощью цилиндрического
магнетрона.

Теоретическая часть

Электромагнитное поле представляет собой структурную форму
материи, являющуюся переносчиком электромагнитного взаимодействия.
Электромагнитное взаимодействие физических тел является одним из
четырёх фундаментальных взаимодействий, существующих в природе.
Электромагнитное поле состоит из двух составляющих: электрического
поля, физические свойства которого были нами подробно изучены в ходе
выполнения лабораторной работы № 1, и магнитного поля, изучением
которого мы займёмся сейчас.
Магнитное поле – это структурная форма материи, посредством
которой в природе осуществляется магнитное взаимодействие физических
тел. Так же, как и электрическое поле, магнитное поле обладает рядом
физических свойств и параметров:

1. Магнитное поле создаётся движущимися электрическими
зарядами. Никаких особых магнитных зарядов в природе не
существует.
2. Магнитное поле способно оказывать силовое воздействие на
движущиеся электрические заряды, тем самым позволяя себя
обнаружить. На покоящиеся электрические заряды магнитное
поле не действует.
3. Поле является объективной реальностью, то есть, его
существование не зависит от наших знаний о нем. Обладая
достаточными знаниями, мы можем создать приборы,
способные обнаружить и использовать это поле.
Основными параметрами магнитного поля являются его
напряженность и индукция.
Индукция магнитного поля – это физическая величина, равная
отношению силы, действующей на движущийся электрический заряд со
стороны магнитного поля, к величине этого заряда и скорости его движения:

,, образуют правую тройку. Тогда
направление вектора магнитной индукции можно определить по любому из
мнемонических правил:

1. «Правило левой руки». Если четыре пальца левой руки
направить по вектору скорости движения положительного
заряда, а большой палец – по направлению силы, действующей
на этот заряд со стороны магнитного поля, то вектор магнитной
индукции будет входить в ладонь.
2. «Правило правого винта (буравчика)». Если правый винт
заставить двигаться поступательно вдоль вектора силы,
действующей на движущийся положительный заряд со стороны
магнитного поля, то вектор магнитной индукции будет
направлен по касательной к окружности, описываемой
рукояткой буравчика, в сторону, совпадающую с направлением
вращения.
Использование правила левой руки для определения направления
вектора магнитной индукции иллюстрируется рисунком 1.