전자선 편향실험

목차

1. 실험 목적

2. 실험 도구

3. 실험 방법
1) e/m 측정 실험(자기장 보정실험)
2) 전기장에 의한 편향 실험
3) 자기장에 의한 편향실험

4. 측정값
1) e/m 측정 실험(자기장 보정실험)
2) 전기장에 의한 편향 실험
3) 자기장에 의한 편향실험

5. 실험 결과
1) e/m 측정 실험(자기장 보정실험)
2) 전기장에 의한 편향 실험
3) 자기장에 의한 편향실험

6. 결과에 대한 논의

7. 참고 자료

본문내용

<실험 목적>
질량을 가진 입자 중 전자가 제일 가볍게 때문에, 전자의 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 전자의 비전하를 이용하여 비전하를 구하고 그로부터 질량을 계산할 수 있다. 전기장과 자기장에서 전자의 진행방향이 편향되는 현상을 관찰하고 이러한 현상을 이용하여 전자의 e/m과 전자의 속도를 v를 측정해본다.

<실험 도구>
진공관(1개), High voltage power supply 10 kV(2대), 헬름홀츠 코일(2개)
High current power supply 24 V, 20 A(1대), 멀티미터(1대)

<실험 방법>
1. e/m 측정 실험(자기장 보정실험)

① 사진과 같이 실험 기기들을 연결한다. 전기장은 진공관의 위쪽으로, 자기장은 진공관의 옆면으로, 전자는 후면(음극)에서 나가도록 선을 연결한다.
② Ua를 6kV에서부터 10kV까지 1씩 증가시며 다섯 번 실험을 한다.
③ 각 실험에서 Up(내부편향판전극 전압)과 I(전류)의 균형을 맞추어 전자가 처음 튀어나올 때 경로 그대로, 휨없이 수평으로 진행하게 한다.
2. 전기장에 의한 편향 실험
① 실험 1의 장치 구성에서 High current power supply를 빼고 실험한다.
② High voltage power supply를 이용해 Ua와 U p의 값을 변화시키며 전자의 편향을 측정해본다.
③ U a를 6kV에서부터 10kV까지 1씩 증가시며 다섯 번 실험을 한다.
④ 각 실험에서 x를 10cm, y를 1cm로 고정하고 그에 맞추어 U p를 바꾸면서 실험한다.
3. 자기장에 의한 편향실험
① 실험 1의 장치 구성에서 전기장을 만드는 High voltage power supply 하나를 빼고 실험한다.
② U a값을 고정하고 I 값을 서서히 증가시킨다.
③ 자기장에 의해 휘어진 경로의 x,y 값을 측정한다.

참고 자료

할리데이 일반물리학 8판 2권
부산대학교 물리학과 홈페이지 http://uwcms.pusan.ac.kr/user/331300/
한국에서의 지구 자기장 계산 http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/point/index.html