Эксперимент Томсона. Определение удельного заряда электрона

Сентябрь 15, 2022

Главная
Физика
Эксперимент Томсона. Определение удельного заряда электрона

Содержание

2. Цель работы Исследование теоретической картины явлений, позволяющих определить величину отношения элементарного заряда к его массе, а
3. Список литературы 1) J.J. Thomson, Philosophical Magazine, 44, 293 (1897). [facsimile from Stephen Wright, Classical Scientific
4. История открытия электрона Майкл Фарадей Джеймс Максвелл
5. История открытия электрона Джордж Стоней
6. История открытия электрона Вальтер Кауфман Эмиль Вихерт Джозеф Джон Томсон Атомы не неделимы, т.к из них
7. Нобелевская премия за открытие электрона Даже самые крупные авторитеты, вплотную занимающиеся проблемами атомной физики, пребывают в
8. Опыт Томсона
9. Электрон в однородных постоянных полях Электрическое поле Магнитное поле
10. Однородное поперечное электрическое поле В нём электроны движутся по параболе определенной системой уравнений: Или уравнением: Где
11. Однородное поперечное магнитное поле В этом поле электрон описывает окружность с радиусом R Уравнение круговой траектории
12. Однородное поперечное магнитное поле
13. Масс-спектрометрия Вторичный ионный масс-спектрометр IMS-4F (CAMECA, Франция) — 1986 г. Выпуска (технологические приложения)
14. Вторичный ионный масс-спектрометр IMS-4F (CAMECA, Франция) Может работать в двух режимах: Ионный микроскоп и ионный микрозонд.
16. Скачать презентацию

Слайд 2

Цель работы
Исследование теоретической картины явлений, позволяющих определить величину отношения элементарного заряда

к его массе, а также экспериментальных методов измерения соответствующих параметров.
Изучение исторического контекста установления дискретной природы элементарных носителей заряда.
Исследование развития физических и технологических идей, заложенных в основу методологии измерения и трактовки удельного элементарного заряда, в ходе дальнейшего развития науки и аналитической техники.

Слайд 3

Список литературы
1) J.J. Thomson, Philosophical Magazine, 44, 293 (1897). [facsimile from Stephen Wright, Classical

Scientific Papers, Physics (Mills and Boon, 1964).]
2) Some of these experiments have already been described in a paper read before the Cambridge Philosophical Society (Proceedings, vol. ix. 1897), and in a Friday Evening Discourse at the Royal Institution ('Electrician,' May 21, 1897).

Слайд 4

История открытия электрона
Майкл Фарадей
Джеймс Максвелл

Слайд 5

История открытия электрона
Джордж Стоней

Слайд 6

История открытия электрона
Вальтер Кауфман
Эмиль Вихерт
Джозеф Джон Томсон
Атомы не неделимы, т.к из

них вырываются отрицательно заряженные частицы.
Эти частицы все одинаковой массы, несут одинаковый заряд отрицательного электричества.
Масса этих частиц меньше, чем одна тысячная массы атома водорода.

Удельный заряд e/m уменьшается по мере возрастания скорости электронов. Уменьшение этого значения он объяснил тем, что возрастает именно масса движущихся электронов, а величина заряда остается неизменной.

Пришел к заключению, что значение e/m находится между 1,55*107 и 1,01*107. Как наиболее вероятное значение он дал 1,26*107

Слайд 7

Нобелевская премия за открытие электрона
Даже самые крупные авторитеты, вплотную занимающиеся проблемами

атомной физики, пребывают в полной растерянности, кому же принадлежит честь первооткрывателя?
В журнале Кенигсбергского университета за январь 1897 года в томе 38 на странице 12 была помещена статья немецкого физика Эмиля Вихерта, недвусмысленно утверждающая приоритет в экспериментальном открытии электрона за ним.
Томсон доложил о том же самом открытии ученому совету Королевского института Англии двумя месяцами позже — 30 апреля 1897 года, а первая его публикация с подробным изложением этого вопроса вообще появилась только в мае.
Таким образом, Вихерт на пять месяцев опередил великого Джозефа Томсона. Но кого интересовала хронология событий, когда речь шла о работе непререкаемого в научном мире авторитета?
В итоге Томсон в 1906 году получил нобелевскую премию с формулировкой «за исследования прохождения электричества через газы»

Слайд 8

Опыт Томсона

Слайд 9

Электрон в однородных постоянных полях
Электрическое поле
Магнитное поле

Слайд 10

Однородное поперечное электрическое поле
В нём электроны движутся по параболе определенной системой

уравнений:

Или уравнением:

Где V- разность потенциалов, l-расстояние между обкладками конденсатора

Пучок электронов в однородном электростатическом поле отклонится на :

Таким образом, пройдя путь x=d, пучок отклонится на:

Слайд 11

Однородное поперечное магнитное поле
В этом поле электрон описывает окружность с радиусом

Уравнение круговой траектории имеет вид:

Для

cледует:

Отсюда получаем равенство:

Таким образом, пройдя путь x=d, пучок отклонится на

Слайд 12

Однородное поперечное магнитное поле

Слайд 13

Масс-спектрометрия
Вторичный ионный масс-спектрометр IMS-4F (CAMECA, Франция) — 1986 г. Выпуска (технологические приложения)

Слайд 14

Вторичный ионный масс-спектрометр IMS-4F (CAMECA, Франция)
Может работать в двух режимах: Ионный

микроскоп и ионный микрозонд.
Ионный микроскоп: в фокальной плоскости анализатора создается отсепарированное по массе ионное изображение подобно оптическому и просвечивающему микроскопу.
Ионный микрозонд- принцип растрового электронного микроскопа, где электронный пучок заменен ионным

Эксперимент Томсона. Определение удельного заряда электрона

Содержание

Цель работы Исследование теоретической картины явлений, позволяющих определить величину отношения элементарного заряда

Список литературы 1) J.J. Thomson, Philosophical Magazine, 44, 293 (1897). [facsimile from Stephen Wright, Classical

История открытия электронаМайкл ФарадейДжеймс Максвелл

История открытия электронаДжордж Стоней

История открытия электронаВальтер КауфманЭмиль ВихертДжозеф Джон ТомсонАтомы не неделимы, т.к из

Нобелевская премия за открытие электронаДаже самые крупные авторитеты, вплотную занимающиеся проблемами

Опыт Томсона

Электрон в однородных постоянных поляхЭлектрическое полеМагнитное поле

Однородное поперечное электрическое полеВ нём электроны движутся по параболе определенной системой

Однородное поперечное магнитное полеВ этом поле электрон описывает окружность с радиусом