Элементарные частицы в виде корпускул и волн и модель атома (стр. 2 из 2)
При сечении электронного луча, равном 1 см2, концентрации электронов n и скорости электронов v0, выражение для плотности тока j имеет вид:
(5)(j [а/см2], n[1/см2], e[а*сек], v0 [см/сек]).
Сила, действующая на один электрон (n=1), равна:
Fц = e[v0xB] или Fц = ev0Bsinα (6)
(Fц [вт*сек/см], е [а*сек], v0 [см/ сек], В [в*сек /см2], α - угол между векторами v0 и В). Направление силы совпадает (в случае положительно заряженной частицы) с направлением поступательного движения винта с правой резьбой, когда направление его вращения совпадает с направлением поворота вектораv0 по кратчайшему пути к вектору В. Направление силы, действующей на отрицательно заряженную частицу, будет противоположным.
В однородном магнитном поле (B0 =const) при v0 = const сила Fц будет постоянной. Если, кроме того, векторы v0 и В взаимно перпендикулярны, то частица будет двигаться по кругу. Радиус круга может быть найден из условия, что “магнитная” центростремительная сила Fц равна центробежной силе Fz:
.Отсюда
(7)(R [см], m [вт/сек3/см2], v0 [см/сек], е [а*сек], В [в*сек/см2])
С помощью равенства (7) можно рассчитать то отклонение у, которое испытывает электродный луч в трубке Брауна при действии магнитного поля (например, магнитного поля земли). Как видно из рис. 4, для малых отклоняющих углов (малые у) справедливо соотношение
и 
(8)Если в трубке Брауна измерить отклонение у, то по соотношению (8) можно определить величину отношения е/m
(9)Величина e/m имеет размерность см2/в*сек2, если в формулу для е/m подставить U0 (анодное напряжение в трубке Брауна) в вольтах, D(протяженность действия магнитного поля) в см и В в в*сек/см2. Магнитная индукция В может быть определена, например, по измерениям периода колебаний стрелки компаса.
Рис.4. Определение е/m с помощью электроннолучевой трубки, помещенной в магнитное поле земли.
1 - магнитное поле земли (индукция В); 2 - электронный луч.
Указанный метод измерений применяется и как «электронный» компас, так как величина отклонения у достигает максимума, когда ось трубки перпендикулярна к горизонтальной компоненте поля земного магнетизма, и тем самым перпендикулярна к направлению север - юг. (На магнитном полюсе показания будут ошибочными.) Для быстрых электронов отношение е/m может быть определено с помощью камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле.
Литература
1. Достанко А.П. Технология интегральных схем.-Мн: Вышэйшая школа, 2002 - 206 с.
2. Гурский Л.И., Степанец В.Я. Проектирование микросхем.-Мн.: Навука i тэхнiка, 2001 - 295 с.
3. Гурский Л.И., Зеленин В.А., Жебин А.П., Вахрин Г.Л. Структура, топология и свойства пленочных резисторов.-Мн.: Навука i тэхнiка, 2007 - 250 с.
4. Гурский Л.И., Румак Н.В., Куксо В.В. Зарядовые свойства МОП-структур.-Мн.: Навука i тэхнiка, 2000 - 200 с.