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비전하 리포트

저작시기 2009.03 |등록일 2010.03.30 파워포인트파일MS 파워포인트 (pptx) | 11페이지 | 가격 1,000원

소개글

비전하 실험- 전자와 전하의 질량비 측정 실험

목차

목적
이론 및 배경
실험기구 및 방법
실험 결과
오차분석
고찰

본문내용

비전하 측정
과거 : 동위원소를 구분하는 중요한 방법
현재 : 전자광학, 이온광학 분야에서 하전 입자의 전기역학적 성질을 조사하는 데 이용
음극선관, 현미경, 입자가속기,우주론, 질량분석기 등의 분야 질량분석기 등의 분야
이론 및 배경
- 전자가 최소 전하를 가진 하전체임을 입증하는 공로 : 의 물리학자 Thompson
- 전자의 전하를 측정 : Robert A. Milikan
- e/m = 1.758 *1011 C/kg
이론 및 배경
자기장의 정의에 따라 자기장 B에 수직으로 속도 v로 움직이고 있는 전하 e에 작용하는 힘 F는 아래와 같이 주어진다.
F =Bev
이 힘의 방향은 항상 속도 벡터에 수직이므로(구심력) 전자를 원형 궤도로 돌게 한다.
전자의 반작용인 원심력은 자기장에 의해 전자에 작용한 힘과 그 크기가 같다.
mv2/r = Bev (r:전자의 원 궤도 반경)
eV = 1/2mv2 (전위차 V에서 전자가 얻는 운동에너지)
위 두식을 정리
e/m = 2V/B2r2 or r = mv/eB
실험 기구 및 방법
< multi meter< 비전하 측정 장치 >
실험 기구 및 방법
1)전압 고정, 적정 전류를 찾는다. (전자 선속이 보이는 전류 값)
2)전류 값을 바꾸어 주며 전자 선속에 의한 구의 반지름을 측정
3)계산식에 의해서 비전하 값을 측정 !
결과
I : 1.4A~1.6A 1.33A~1.91A
current to Helmholtz coils
V : 308V, constant
e/m = 2V/B2r2 (1)
B = ([N0]/(5/4)3/2a) I
= ( 7.80 10-4 ) I (2)
[ 단위:wb/m2 ]
0 : 4π 10-7
N : 130 회
a : 15 cm
결과
(1)식에 (2)을 대입 해서 계산하면
e/m= 2V/(7.8 *10-4 *I*r)2
V = 308V 이므로 고정시키고 전류와 반경을 각각 대입시켜 표를 얻음
실제 비전하 = 1.758 *1011 C/kg
측정 평균 비전하 = 0.054 *1011 C/kg
오차분석 및 고찰
-전자선속의 반지름을 측정하는 것에서 크게 오차가 발생 함
<보는 이의 위치에 따라, 지름을 측정하는지에 따라서도 반지름이 다르게 보임>
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