실험 물리학 실험: e/m 실험.

소개

실험 물리학 시간에 도움이 되는 e/m Measurement 에 대한 ppt 입니다.
직접실험한 피팅식, 값과 그래프까지 있습니다.

목차

1.e/m 실험 예비
-실험 목적
-실험 이론
-실험 도구

2.e/m 실험 결과
-실험 과정
-실험 결과
-실험 결론

본문내용

실험 물리학 1
e/m Measurement

Contents
1
e/m 실험 예비
e/m 실험 결과
2
실험 목적
실험 이론
실험 도구

2
실험 과정
V와 r에 대한 그래프
Fitting하여 e/m을 구하자
실험 목적
Electron의 magnetic field 안에서의 운동을 이용하여 charge와 mass의 비율(e/m)을 측정하는 것입니다.
실험 이론
전자가 원운동을 할 때, 자기장에 의한
자기력과 구심력이 평형을 이룬다.
(ⅰ)
가속되는 전하의 속도는 에너지 보존법칙으로 알 수 있다.
(ⅱ)
(ⅱ)에 (ⅰ)를 속도v에 대해 정리하여 대입하면
(ⅲ)
이 때 반경R의 N번 감은 헬름홀츠 코일의 자기장은
(ⅳ)
실험 이론
(ⅲ)식에 (ⅳ)식을 넣어 B를 소거하면

실험 이론

실험 도구
e/m tube는 Helium으로 채워져 있다.
→electron이 이동하는
경로는 눈으로 관찰 가능.
coil의 반지름과 거리가 동일한 Helmholtz coils의 특수한 구조 때문에 coil 사이에 균일한 자기장이 생성된다.

(3) mirrored scale
Helmholz coils의 뒤에 부착.
실제의 electron beam trail과 mirrored scale에 반사된 electron beam의 image를 일치시켜 측정하면 오차없이 beam의 반지름을 측정할 수 있다.
실험 도구

(4) voltage power supply (Low / High)
Low voltage power supply
Helmholz coils에 6~9V를 공급
High voltage power supply
Heater에 6.3V를 공급한다.
Electron gun에 가속전압을 공급한다.

e/m 실험 결과
헬름홀츠일에 전류를 흘려서 자기장을 만든다.
를 자기장공간에 투사하여 원운동 시킨다.
을 6단계로 증가 하면서 궤도반경을 측정한다.
코일에 흐르는 전류를 바꾸어 2) ~ 3) 과정을 반복한다.
*궤도반경을 측정할 때에 측정자에 비추어진 원의 바깥
궤적과 실제 바깥궤적을 교차한 곳의 눈금을 읽어야한다.

e/m 실험과정
실험결과
Fitting 값 :

결론
저희 8조가 이번에 한 실험은 균일한 자기장 속에서 전하의 원운동을 통해 e/m을 구하는 실험이다. 헬름홀츠 코일을 이용하여 균일한 자기장을 만들었으며 자기장의 세기는 전류를 이용해서
결론
결과를 살펴보면
I값이 증가 할 수록 코일의 자기장이 커지고 이에 따라 자기력에 세져서 회전반경이 작아짐을 관찰할 수 있었고,

실험의 오차가 I가 커질수록 대체로 커지는 것을 볼 수가있습니다.
I가 작을때, 즉 자기장이 때는 전반적으로 회전반경이 커서 측정하기 쉬웠으나, 자기장이 강해질수록 회

참고자료

· 없음