Hóa Lí căn bản - Phần 2

ĐO TỈ SỐ e/m CHO CÁC ELECTRON

Tỉ số của điện tích trên khối lượng (e/m) cho một electron được đo bởi J. J. Thomson (1897) bằng thiết bị trình bày trên Hình 1.2.

Các electron tạo ra một vết sáng tại điểm X trên màn huỳnh quang. Trước tiên người ta tác dụng một từ trường làm cho các electron bị lệch theo một quỹ đạo tròn và vết sáng X bị dịch về điểm Y. Bán kính của quỹ đạo tròn vừa nói có thể tính được từ kích cỡ của thiết bị, cường độ dòng điện và số vòng dây trong cuộn dây của nam châm điện và góc lệch của vết sáng. Sau đó người ta tác dụng một trường tĩnh điện có cường độ đã biết để mang vết sáng trở lại vị trí ban đầu của nó. Sau đó từ cường độ của điện trường và từ trường, người ta có thể tính ra vận tốc của các electron.

Hình 1.2 Đo tỉ số e/m cho các electron

Lực từ tác dụng lên chùm electron là lực hướng tâm.

trong đó               B là cảm ứng từ

                                v là vận tốc của các electron

                                e là điện tích mang bởi mỗi electron

                                m là khối lượng của electron

                                r là bán kính của quỹ đạo tròn của electron trong từ trường.

Điều này có nghĩa là

                                         (1)

Giá trị của r thu được từ kích cỡ của ống phóng điện và độ dời của vết electron trên màn huỳnh quang.

Khi cường độ điện trường và cảm ứng từ đối trọng với nhau thì

Bev = Ee

trong đó E là cường độ điện trường.

Như vậy

v= E/B                                   (2)

Nếu E và B là đã biết, thì v có thể được xác định và rồi thay vào phương trình (1), ta được giá trị của e/m.

Tất cả các đại lượng ở vế phải của phương trình trên đều có thể được xác định bằng thực nghiệm. Sử dụng phương pháp này, người ta tính được tỉ số e/m là – 1,76.10⁸ /g.

hoặc e/m cho electron bằng – 1,76.10⁸ C/g.

Hóa Lí Căn Bản - Arun Bahl, B.S. Bahl, G.D. Tuli
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>