(الجهاز المستخدم لحساب نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته )
جهاز قياس نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته
يُستخدم هذا الجهاز لقياس نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته (e/m)، وهو رقم مهم في الفيزياء حيث يوفر معلومات حول خصائص الإلكترونات.
مبدأ العمل
يعمل الجهاز على مبدأ أن الإلكترونات المتسارعة في مجال كهربائي تتعرض لعملية انحراف في مجال مغناطيسي. تعتمد درجة الانحراف على نسبة الشحنة إلى الكتلة للإلكترونات، ويمكن استخدام هذه المعلومات لحساب النسبة.
أجزاء الجهاز
يتكون الجهاز من المكونات الرئيسية التالية:
منبع إلكترونات
هو مصدر للإلكترونات الحرة، مثل خيوط ساخنة أو مسدس إلكترون.
مجال كهربائي مسرّع
يسرّع المجال الكهربائي الإلكترونات إلى سرعة عالية.
مجال مغناطيسي محرف
ينحرف المجال المغناطيسي الإلكترونات المتسارعة إلى مسار منحني.
شاشة الكشف
تضيء الإلكترونات المتسارعة شاشة الكشف عند اصطدامها بها، مما يسمح بملاحظة مسارها المنحني.
منبع جهد عالي
يوفر مصدر الجهد العالي المجال الكهربائي المطلوب لعملية التسريع.
منبع تيار مغناطيسي
يوفر مصدر التيار المغناطيسي المجال المغناطيسي المطلوب للانحراف.
إجراء التجربة
يتم تسريع الإلكترونات بواسطة مجال كهربائي.
يتم انحراف الإلكترونات المتسارعة بواسطة مجال مغناطيسي.
يتم قياس نصف قطر المسار الدائري للإلكترونات على شاشة الكشف.
يمكن استخدام هذه المعلومات لحساب نسبة الشحنة إلى الكتلة (e/m).
تطبيقات الجهاز
تحديد نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته.
دراسة خصائص الإلكترونات.
تحديد سرعة الإلكترونات.
قياس المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
مزايا الجهاز
دقة عالية في القياس.
إمكانية الاستخدام في مجموعة واسعة من التطبيقات.
سهولة تشغيل الجهاز.
عيوب الجهاز
تكلفة عالية نسبيا.
يتطلب معايرة دقيقة.