[자연과학] 일반물리학 test(실험) - e,m 측정test(실험) (전자기력)
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작성일 22-12-01 18:27
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측정(測定) 한 값을 이용하여 자기장과 r의 實驗(실험)값, 理論값을 구하고 e/m을 구한 후 e/m의 理論값과 비교하여 본다.
나. 고전압장치를 각각 2kV, 3kV, 4kV로, y값을 1로 고정시킨 후 전류의 값을 變化(변화)시키면서 x값의 變化(변화)량에 따라 전류를 측정(測定) 한다.
여기서 전자의 질량과 전하량은 각각 이다.
한편 實驗(실험)에서 Helmholtz coil에 의한 자기장 B는 다음과 같이 주어진다.
여기서 N은 코일의 감긴 횟수, R은 코일의 반지름, 는 진공에서의 투자율 , I는 코일에 흐르는 전류이다.
전기장 하에서 전자가 반지름 r인 원궤도를 그리며 돌 때 전자의 궤도를 나타내는 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다.
5.實驗(실험)결과
e/m 理論값: , e/m 實驗(실험)값 =
r實驗(실험)값: , , ,
고전압 (Ua) : 3000V
전류(I)
…(생략(省略))
순서
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다.
3.관련理論
-주어진 전기장 E, 자기장 B 하에서 속도 로 운동하는 하전입자 q는 로렌츠 힘를 받게 된다
만약 하전입자 q가 균일한 자기장 B하에서 운동한다면 입자는 B와 의 수직방향으로 힘을 받으므로 등속원운동을 하게 된다 자기장에 의한 로렌츠힘에 의한 등속원운동에 대해 뉴턴의 제2법칙을 적용하면
이된다
만일 입자가 일정한 자기장으로 입사하기 전에 전위차 의 전기장에 의해 가속이 되었다면 그 퍼텐셜에너지는 운동에너지로 바뀌므로 전자의 입사속도는
이 된다 위 식으로부터 원운동 반경 r을 구하면 다음과 같다.
다. 따라서 전류에 대해 자기장과 회전반경 r을 계산하면 전자궤도상의 y값을 理論적으로 구할 수 있다
4.實驗(실험)방법
가. 고전압장치와 전류전원장치가 연결된 진공관, 안에는 좌표가 표시되어있는 모눈종이를 준비한다.
실험과제/물리
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1.實驗(실험)題目(제목)
-e/m 측정(測定) 實驗(실험)
2.實驗(실험)목적
-Helmholtz coil을 이용하여 생성시킨 자기장 하에서 전자의 운동을 관측하여 자기장이 운동하는 하전입자에 미치는 힘을 이해한다.
