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현대물리실험_A+레포트_전자의 비전하 측정 결과

김져어언
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최초 등록일
2024.04.04
최종 저작일
2021.05
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목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험결과
4. 오차 및 분석
5. 결론

본문내용

운동하는 전자를 자기장 속에서 휘게 하여 원운동을 시켜 원운동의 반지름, 자기장의 세기, 전기장의 속도들의 관계식으로부터 전자의 전하와 질량의 비율인 비전하를 측정하는 실험이다. 비전하관에 전압을 걸어주면 푸른 빛의 전자 선속을 관찰할 수 있다.
전자 궤적이 눈에 보이는 이유는 코일에서는 전원 장치의 가변저항을 써서 코일에 흐르는 전류를 조절하여 전기장을 변화시킬 수 있다. 충분한 전기장이 형성되었을 때 바깥 궤도의 전자는 일함수 장벽을 극복할 만한 에너지를 얻는다. 이때, 궤도 전자가 궤도를 이탈하면서 빛에너지를 방출하기 때문이다. 전류를 증가시킴에 따라 전자 선속의 반경이 작아지는 것을 관찰하였다.
각각 전압, 전류, 반지름을 고정하고 다른 변수를 측정하여 전자의 비전하를 측정하였다. 전압을 300V로 고정하였을 때는 0.57%, 전류를 1.70A로 고정하였을 때는 0.57%, 반지름을 5cm로 고정하였을 때는 2.27%의 오차율을 보였다. 반지름을 고정한 실험에서 오차가 상대적으로 크게 나왔는데 세 실험에서 오차가 발생한 원인을 생각해보면,
첫째, 전자 선속 발생 장치에서 막 방출된 열전자들이 갖는 초기 운동에너지가 다 같지 않다. 즉, 가속 전압 V로부터 계산된 전자의 속력이 일정하지 않기 때문에 오차가 발생하였다. 전자들이 갖는 운동에너지가 일정하지 않으면 정확한 원 궤도 반경 측정이 어렵다.

참고 자료

없음
김져어언
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