Получение визуализированной траектории движения электронов в электрическом и магнитном полях

5. Включить источник питания катушек Гельмгольца ИП1 тумблером на задней панели прибора.

 

ПРИМЕЧАНИЕ. 2.

Для получения визуального эффекта допускается изменение значений выбранных в п. 3б ускоряющего напряжения на ЭЛТ и в п.п. 6.напряжения, подаваемого на катушки Гельмгольца.

После получения визуального эффекта при дальнейшем выполнении работызначения напряжения на катушках Гельмгольца

НЕ ИЗМЕНЯТЬ!

 

6. Поворачивая регулятор напряжения ИП1 на передней панели прибора (левый переключатель диапазона напряжений 0…20 В), установить величину напряжения на катушках Гельмгольца U = 15 В.

 

7. Включить мультиметр, предназначенный для измерения тока (синяя кнопка «power») на приборе.

 

8. Наблюдать отклонение влево голубоватой светящейся траектории пучка электронов внутри стеклянной колбы, а также изменение радиуса, соответствующие движению электронов в магнитном поле при изменении тока в катушках Гельмгольца.

ПРИМЕЧАНИЕ. 3.

Для получения визуального эффекта допускается изменение значений выбранных в п. 3б ускоряющего напряжения на ЭЛТ и в п.п. 6.напряжения, подаваемого на катушки Гельмгольца.

После получения визуального эффекта при дальнейшем выполнении работызначения напряжения на катушках Гельмгольца

НЕ ИЗМЕНЯТЬ!

Исследования влияния электрического и магнитного полей на радиус траектории пучка электронов

9.Установить на ЭЛТ ускоряющее напряжение U = 100 В, поворачивая ручку регулировки на ИП2, контролируя значение напряжения мультиметром, включённым в режим измерения напряжения.

Изменяя силу тока в катушках Гельмгольца I, поворачивая правую ручку регулировки тока на ИП1 наблюдать изменение радиуса траектории. Для измерения радиуса использовать шкалу с перемычками, расположенную внутри ЭЛТ.

Изменяя I, добиться попадания пучка электронов на крайнюю левую перемычку шкалы, (максимальный диаметр окружности траектории), фиксируя его по возникновению в месте контакта пучка электронов с перекладиной зеленоватого свечения люминофора, нанесённого на перемычку. Положение этой перемычки соответствует радиусу траектории электронного пучка r = 0,05 м. Ток контролировать мультиметром, включённым в режим измерения тока.

10. Занести в табл. 1 значения ускоряющего напряжения U, значение тока I и соответствующе им значение радиуса траектории электронного пучка r₁.

 

11. Повторить пункт 9 несколько раз, для разных значений ускоряющего напряжения электронов U. Напряжение увеличивать последовательно от 100 В до 300 В с шагом 20 В. Д ля каждого значения U изменять ток в катушках Гельмгольца таким образом, чтобы обеспечить пересечение траектории электронного пучка с крайней левой перемычкой в стеклянной колбе ЭЛТ, соответствующей значению радиуса r₁.

 

12. Занести в табл. 1 соответствующие пары значений ускоряющего напряжения U, тока I для радиуса траектории электронного пучка r₁ = 0,05 м.

13. Повторить пункт 11 и 12 несколько раз, наблюдая пересечение электронного пучка со второй слева перемычкой, соответствующей радиусу траектории электронного пучка r₂ = 0,04 м для разных значений ускоряющего напряжения U в диапазоне от U = 100 В до U = 300 В с шагом 20 В, изменяя при каждом значении U для достижения пересечения электронного пучка со второй перемычкой ток I в катушках Гельмгольца.

 

ПРИМЕЧАНИЕ 4.

На экспериментальной установке возможно проводить также измерения радиуса траектории пучка электронов с использованием для регистрации третьей слева перемычки шкалы, расположенной в стеклянной колбе ЭЛТ. Она, соответствует радиусу пучка электронов r₃ = 0,03 м (рис.12).

14. Эти измерения проводить по требованию преподавателя. Повторить пункты 11 и 12 несколько раз, наблюдая пересечение электронного пучка с третьей перемычкой.

 

15. Данные измерений соответствующих пар характеристик: ускоряющего напряжения U и тока в катушках I и для каждого опыта при r₃ = 0,03 м занести в табл. 2.

16. Выключить измерительную установку.

Порядок выключения:

а) ручками регулировки уменьшить ток в катушках Гельмгольца до нуля (повернуть в крайнее левое положение). На ИП1 левую и правую ручку установить на 0.

б) ручками регулировки уменьшить ускоряющее напряжение электронно-лучевой трубки до нуля (повернуть в крайнее левое положение на ИП2 2– ую и 3– ю ручки).

в) выключить источники питания ИП1 и ИП2 (тумблеры на задней панели).

 

Таблица 1

 

r1 = 0,05 м
№ п/п	U, B	I,A	В∙ 10^-6, Тл	∙10^11,Кл/кг
()ср.,Кл/кг
r2 = 0,04 м
№ п/п	U,B	I,A	В ∙10^-6, Тл	∙10^11Кл/кг
()ср. Кл/кг

 

Таблица 2

 

r3 = 0,03 м
N. п/п	U, B	I, A	В ∙10^-6, Тл	∙10^11Кл/кг
()ср.Кл/кг