Wprowadzenie do fizyki Mirosław Kozłowski rok akad. 2002/2003

Część trzecia Zastosowania

Zastosowania Slajd podsumowania 3.1. Filtry prędkości cząstek naładowanych. 3.2. Doświadczenie A. Bucherera. 3.3. Doświadczenie R. Millikana 3.4. Doświadczenie E. H. Halla. 3.5. Podsumowanie i wnioski. Koniec pokazu Zastosowania

Linki do stron WWW Hyper Physics Astronomy Picture of the Day Space Photos and Images

3.1 Filtry prędkości cząstek naładowanych Ważenie cząstek elementarnych Doświadczenie A. Bucherera (1908) Doświadczenie R. Millikana (1911) 3.1 Filtry prędkości cząstek naładowanych Zastosowania

x y z Zastosowania

Przez filtr przechodzą tylko cząstki o prędkości v=E/B. Wniosek 1 Przez filtr przechodzą tylko cząstki o prędkości v=E/B. Zastosowania

3.2 Doświadczenie A. Bucherera Zastosowania

R R-d d D Ekran Zastosowania

Wniosek 2 Zastosowania

R. A. Bucherer: Zastosowania

3.3. Doświadczenie R. A. Millikana (1911) a) bez pola elektrycznego P = ciężar, Fw=siła wyporu, F0=siłą oporu (lepkość cieczy), Kropla opada ruchem jednostajnym bez pola elektrycznego. z Zastosowania

b) po włączeniu pola elektrycznego Kropla unosi się do góry ruchem jednostajnym z Zastosowania

Zastosowania

z CERN Courier, vol. 8, 2002

Rys. 1. Wynik doświadczenia A. Bucherera (pomiar e/m) dla elektronów Rys. 1. Wynik doświadczenia A.Bucherera (pomiar e/m) dla elektronów. Dla wartości v/c1 e/m maleje wraz ze wzrostem v. Zastosowania

Rys. 2. „Poprawione” wyniki A. Bucherera Rys. 2. „Poprawione” wyniki A.Bucherera. Zamiast e/m na osi rzędnych zaznaczone jest:

Rys. 3. Wykres jako funkcji v/c. Zastosowania

Rys. 4. Porównanie funkcji e/m i wyników A. Bucherera Zastosowania

Rys. 5. Wnioski z doświadczenia A Rys. 5. Wnioski z doświadczenia A.Bucherera [Po raz pierwszy zależność masy cząstki od jej prędkości rozważał H. Poincaré: Sur la dynamique de l’electron. Comptes rendus hebd. de seances de l’Academie de Sciences Paris 1905, vol. 140, p. 1504]:

Rys. 6. Dynamika I.Newtona źle opisuje ruch szybkich elektronów (v/c1) w polu elektromagnetycznym.

Tabela 1 Stałe fizyczne Wartość Prędkość światła c 2.8 108 m/s Masa elektronu 10-31 kg Masa protonu 1.67 10-27 kg Masa studenta 70 kg Liczba protonów, którą ma student 4.2 1028

3.4. Doświadczenie E. H. Halla (~1900) Gęstość elektronów w ciałach stałych: Zastosowania

Zastosowania

Zastosowania

n = gęstość nośników w próbce, j = gęstość prądu, q = ładunek, n = gęstość nośników w próbce, Zastosowania

Pole elektryczne Halla jest proporcjonalne do indukcji magnetycznej B. Wniosek 1 Pole elektryczne Halla jest proporcjonalne do indukcji magnetycznej B. Zastosowania

Definicja: Stała Halla Dla elektronów: Zastosowania

Doświadczenie Halla pozwala wyznaczyć wartość liczbową n. Wniosek 2 Wartość stałej Halla zależy jedynie od gęstości elektronów w „pudełku”. Doświadczenie Halla pozwala wyznaczyć wartość liczbową n. Zastosowania

3.5. Podsumowanie i wnioski. Własności materii a. Masy podstawowych składników materii, v<<c: Zastosowania

b. Gęstość elektronów w ciałach stałych: c. Liczba protonów (atomów) w grudce materii o masie M: Zastosowania

d. Własności cząstek elementarnych zmieniają się, gdy Definicja energii całkowitej cząstki o masie m0: Dla elektronów: Dla protonów: Zastosowania

To jest ostatni slajd rozdziału pt. „Zastosowania”. Możesz: przejść do „Spisu treści” i wybrać kolejny rozdział, wrócić do materiału zawartego w tym rozdziale, zakończyć pokaz . Spis treści Koniec pokazu