실험자료(전하의 비전하 측정).hwp

소개글

실험자료(전하의 비전하 측정) 매뉴얼

목차

가. 목표

나. 이론
다. 준비물
라. 실험 과정 및 결과
마. 결론 및 논의

본문내용

가. 실험 목표
로렌츠의 힘에 의한 전자의 원운동을 통해서 전자의 비전하 값을 측정할 수 있다.
나. 이론
- 전하량이 인 전자가 전위차가 인 곳을 통과할 때, 받는 일의 양은 이므로 처음 전자의 속도가 0이라고 하고, 나중의 전자의 속도를 라 하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(1)
크기가 인 자기장과 수직 방향을 이루며 의 속도로 운동하는 전자가 받는 힘은 자기장과 속도 에 수직인 방향으로, 다음과 같은 로렌츠의 힘을 받는다.
(2)
이 전자는 를 구심력으로 하여 와 수직인 면에서 원운동을 한다. 따라서
(3)
이 되며, 식(Ⅵ-1)에 의해, 전자의 비전하가 구해진다.
(4)
이번 실험에서는 헬름홀츠 코일로 자기장을 발생시키는데, 이 때의 의 크기는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(5)
(단, : 코일을 감은 회수, : 코일을 흐르는 전류, : 헬름홀츠 코일 반지름, : 전자 원궤도와 헬름홀츠코일 사이의 수직 거리)
다. 준비물
- 기구 : 헬름홀츠코일, 전류계, 가변 저항, 전원(150 ～300 , 6.3 ), 전자총
- 재료 : 연결 전선 2m 정도
라. 실험 과정 및 결과
(1) 그림 9의 (가)에서 보는 바와 같이 이번 실험에서 회로의 구성은 전자를 발생시키는 전자총과 발생된 전자를 가속시키는 전자 가속 전원 그리고 자기장을 걸어주는 헬름홀츠 코일 전원으로 구성되어 있다.
<그림1> 비전하 측정 장치의 내부 구조
(2) 전자를 발생시키기 위해 필라멘트에 6.3의 교류 전원을 걸어 놓고, 2～3분 간 예열 시킨다.
(3) 전자를 가속시키기 위해 플레이트 단자에 150~300의 직류 전원을 걸어둔다.
(4) 전자가 발생하면 관구 속의 희박한 수소 가스와 충돌하여 빛을 방출하기 때문에 전 자의 운동 궤적이 보인다. 이

참고 자료

없음