Měření měrného náboje elektronu Daniel Krasnický a Ondřej Zlámal

Co je e/m ? Měrný náboj elektronu, je poměr náboje elektronu k jeho hmotnosti. V soustavě SI má jednotku C · kg-1

Historie elektronu Neonové svítidla (19. stol.) 1858 – Julius Plucker objevuje katodové záření, brzy se zjišťuje, že se dráha záření ohýbá v magnetickém poli

Historie elektronu 1892 – Philip Lenard zjišťuje, že záření proniká přes sklo a přes tenké kovové plíšky mimo katodovou trubici 1895 - Jean Perrin zjišťuje, že záření má záporný náboj Do 1897 se stále se nedaří (Hertzovi, Lenardovi) změnit dráhu katodového záření elektrickým polem 1897 - J.J. Thomson publikuje svou práci Cathode Rays, kde potvrzuje svou hypotézu o částicové povaze kat. záření, zároveň objevuje měrný náboj elektronu.

Joseph John Thomson Narozen 1856, u Manchesteru V roce 1876 získal stipendium na Trinity College (Cambridge) V roce 1880 začal pracovat v Cavendishově laboratoři a v roce 1884 byl nečekaně zvolen profesorem (třetím v řadě po Maxwellovi a Lordu Rayleighovi) 1897 – objevil elektron 1906 – Nobelova cena za výzkum elektrické vodivosti plynů Zemřel 30. Srpna, 1940

J.J. Thomson

J.J. Thomsonův experiment Thomson si uvědomil,že ionizovaný plyn kolem svazku vyruší elektrické pole. Snížil proto tlak v trubici na minimum, pak mohl pozorovat ohyb nabitých částic v elektrickém poli. Použil přitom kombinaci elektrického a magnetického pole, aby zjistil rychlost částice, a tak i poměr náboje k hmotnosti částice

Měření e/m v příčném magnetickém poli Evakuovaná katodová trubice (baňka) Helmholtzovy cívky zdroje napětí zrcadílko se stupnicí

Měření e/m v příčném magnetickém poli: Helmholtzovy cívky Dvojice cívek zajišťuje dostatečné homogenní magnetické pole ve středu mezi cívkami

Měření e/m v příčném magnetickém poli: Katodová trubice Elektrony opouští nažhavenou katodu a jsou urychleny v elektrickém poli Elektrony ionizují zbytkový plyn, tím se svazek elektronů zviditelní namodralým světlem

Rychlost urychlených elektronů Elektrony v elektrickém poli získají energii: E = q · U Tato energie se rovná energii kinetické: E = 1/2 · mv2

e / m Dostředívá síla: F = mv2 / r Síla Lorentzova: F = q · v · B q/m = 2U / (B2r2)

Naše měření:

Použitá literatura „http://www.phy.cam.ac.uk/cavendish/history/years/jjandcav.asp“ Cavendish laboratory, University of Cambridge: 2003 „http://www.aip.org/history/electron/jjrays.htm“ American Institute of physics 1997-2004 „http://badger.physics.wisc.edu/lab/manual2/E-6.html“ R. Rollefson, H.T. Richards, M.J. Winokur „http://praktika.fjfi.cvut.cz/“ „http://fyzika.fjfi.cvut.cz/“