تبلیغات
شیمیدان جوان - آزمایش تامسون ( محاسبه نسبت بار به جرم الكترون )
 
شیمیدان جوان
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : Ali harati
نویسندگان
نظرسنجی
نظر شما درباره این وبلاگ چیست ؟






آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

آزمایش تامسون ( محاسبه نسبت بار به جرم الكترون )

در آزمایش تامسون از اثر میدان الكتریكی و میدان مغناطیسی استفاده شده است. دستگاهی كه در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته است از قسمتهای زیر تشكیل شده است:

الف ) اطاق یونش كه در حقیقت چشمه تهیه الكترون با سرعت معین می باشد بین كاتد و آند قرار گرفته است. در این قسمت در اثر تخلیه الكتریكی درون گاز ذرات كاتدی ( الكترون ) بوجود آمده بطرف قطب مثبت حركت می كنند و با سرعت معینی از منفذی كه روی آند تعبیه شده گذشته وارد قسمت دوم می شود. اگر بار الكتریكی q  تحت تاثیر یك میدان الكتریكی بشدت E  قرار گیرد، نیروییكه از طرف میدان بر این بار الكتریكی وارد می شود برابر است با:      

F= q.E

 در آزمایش تامسون چون ذرات الكترون می باشند q = -e بنابراین:

F= -eE  

از طرف دیگر چون شدت میدان E  در جهت پتانسیلهای نزولی یعنی از قطب مثبت بطرف قطب منفی است بنابراین جهت نیروی  در خلاف جهت یعنی از قطب منفی بطرف قطب مثبت می باشد. اگرx  فاصله بین آند و كاتد باشد كار نیروی F در این فاصله برابر است با تغییرات انرژی جنبشی ذرات . از آنجاییكه كار انجام شده در این فاصله برابراست با مقدار بار ذره در اختلاف پتانسیل موجود بین كاتد وآند بنابراین خواهیم داشت

ev0 =½m0v2

كه در آن  v0    اختلاف پتانسیل بین كاتد و آند e  بار الكترون  v  سرعت الكترون و  m0  جرم آن می باشد. بدیهی است اگر v0  زیاد نباشد یعنی تا حدود هزار ولت رابطه فوق صدق می كند یعنی سرعت الكترون مقداری خواهد بود كه می توان از تغییرات جرم آن صرفنظ نمود . بنابراین سرعت الكترون در لحظه عبور از آند بسمت قسمت دوم دستگاه برابر است با:

v = √(2e v0/ m0)

 

ب) قسمت دوم دستگاه كه پرتو الكترونی با سرعت v وارد آن می شود شامل قسمتهای زیر است :

 

 

1- یك خازن مسطح كه از دو جوشن  A  وB  تشكیل شده است اختلاف پتانسیل بین دو جوشن حدود دویست تا سیصد ولت می باشد اگر پتانسیل بین دو جوشن را به v1   و فاصله دو جوشن را به d   نمایش دهیم شدت میدان الكتریكی درون این خازن E = v1/d   خواهد بود كه در جهت پتانسیلهای نزولی است.

 

2- یك آهنربا كه در دو طرف حباب شیشه ای قرار گرفته و در داخل دو جوشن خازن: یك میدان مغناطیسی با شدت B  ایجاد می نماید . آهنربا را طوری قرار دهید كه میدان مغناطیسی حاصل بر امتداد ox   امتداد سرعت - و امتداد  oy امتداد میدان الكتریكی - عمود باشد.

 

پ) قسمت سوم دستگاه سطح درونی آن به روی سولفید آغشته شده كه محل برخورد الكترونها را مشخص می كند.

وقتی الكترو از آند گذشت و وارد قسمت دوم شد اگر دو میدان الكتریكی و مغناطیسی تاثیر ننمایند نیرویی بر آنها وارد نمی شود لذا مسیر ذرات یعنی پرتو الكترونی مستقیم و در امتداد ox   امتداد سرعت ) خواهد بود و در مركز پرده حساس p یعنی نقطه  p0 اثر نورانی ظاهر می سازد.

اگر بین دو جوشن خازن اختلاف پتانسیلv1 را برقرار كنیم شدت میدان الكتریكی دارای مقدار معین E خواهد بود و نیروی وارد از طرف چنین میدانی بر الكترون برابر است با   FE = e E  این نیرو در امتداد  oy و در خلاف جهت میدان یعنی از بالا به پایین است.

میدان مغناطیسی B  را طوری قرار می دهند كه برسرعتv   عمود باشد . الكترون در عین حال در میدان مغناطیسی هم قرار می گیرد و نیرویی از طرف این میدان بر آن وارد می شود كه عمود بر سرعت و بر میدان خواهد بود . اگر این نیرو را بصورت حاصلضرب برداری نشان دهیم برابر است با:

  

FM = q.(VXB)

در اینجا q = e    پس:

FM = q.(VXB)

و مقدار عددی این نیرو مساوی است با  F = e v B   زیرا میدان B   بر سرعت v   عمود است یعنی زاویه بین آنها 90 درجه و سینوس آن برابر واحد است. اگر میدان B     عمود بر صفحه تصویر و جهت آن بجلوی صفحه تصویر باشد امتداد و جهت نیروی FM در  جهت  oy یعنی در خلاف جهت FE خواهد بود. حال میدان مغناطیسی B  را طوری تنظیم می نمایند كهFE = FM  گردد و این دو نیرو همدیگر را خنثی نمایند. این حالت وقتی دست می دهد كه اثر پرتو الكترونی روی پرده بی تغییر بماند پس در این صورت خواهیم داشت:

         FM = FE

        e.v.B = e E

        v = E/ B

چون مقدار E و B  معلوم است لذا از این رابطه مقدار سرعت الكترون در لحظه ورودی به خازن بدست می اید . حال كه سرعت الكترون بدست آمد میدان مغناطیسی B  را حذف می كنیم تا میدان الكتریكی به تنهای بر الكترون تاثیر نماید . از آنجاییكه در جهت ox  نیرویی بر الكترون وارد نمی شود و فقط نیروی FE  بطور دائم آنرا بطرف پایین می كشد لذا حركت الكترون در داخل خازن مشابه حركت پرتابی یك گلوله در امتداد افقی می باشد و چون سرعت الكترون را نسبتا كوچك در نظر می گیریم معادلات حركت الكترون ( پرتو الكترونی ) در دو جهت ox و oy  معادلات دیفرانسیل بوده و عبارت خواهد بود از  

m0(d2x /dt2)/span>=0     در امتداox 

  m0d2y /dt2)=e. E      در امتداoy

با توجه به اینكه مبدا حركت را نقطه ورود به خازن فرض می كنیم اگر از معادلات فوق انتگرال بگیریم خواهیم داشت:

y=(1/2)(e.E)t2/m0

x=v.t

 معادلات فوق نشان می دهد  كه مسیر حركت یك سهمی است و مقدار انحراف پرتو الكترونی از امتداد اولیه (ox  )  در نقطه خروج از خازن مقدار  y  در این لحظه خواهد بود . اگرطول خازن را به L  نمایش دهیم x = L    زمان لازم برای سیدن به انتهای خازن عبارت خواهد بود از t = L / v  اگر این مقدار  t  را در معادله y   قرار دهیم مقدار انحراف در لحظه خروج از خازن به دست می آید:

     Y =  ½ e( E/m0) ( L/ v )2

     e/ m0 = ( 2y/ E ) ( v/ L )2

كه در آن v سرعت الكترون كه قبلا بدست آمده است. L و E بترتیب طول خازن و شدت میدان الكتریكی كه هر دو معلوم است پس اگر مقدار y را اندازه بگیریم بار ویژه یا e/m0  محاسبه می شود.

 پس از خروج الكترون از خازن دیگر هیچ نیرویی بر آن وارد نمی شود بنابراین از آن لحظه به بعد حركت ذره مستقیم الخط خواهد بود و مسیر آن مماس بر سهمی در نقطه خروج از خازن است . اگر a  فاصله پرده از خازن یعنی D P0 باشد می توانیم بنویسیم:

P0P1 = y + DP0 tgθ

tgθعبارتست از ضریب زاویه مماس بر منحنی مسیر در نقطه خروج از خازن و بنابراین مقدار یست معلوم پس باید با اندازه گرفتن فاصله اثر روی پرده( P0 P1)به مقدار y رسید و در نتیجه می توانیم e/ m0 را محاسبه نماییم.

مقداری كه در آزمایشات اولیه بدست آمده بود 108×7/1 كولن بر گرم بود مقداریكه امروزه مورد قبول است و دقیقتر از مقدار قبلی است برابر 108×7589/1 كولن بر گرم است.

علاوه بر تامسون، میلیكان نیز از سال 1906 تا 1913 به مدت هفت سال با روشی متفاوت به اندازه گیری بار الكترون پرداخت.

—————————–

منابع :

cph-theory

rc.unesp

http://www.knowclub.com/question/?p=18





نوع مطلب : آزمایشات، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
پنجشنبه 7 آبان 1388
Ali harati
جمعه 4 مرداد 1398 01:58 ق.ظ
Hi I am so delighted I found your web site, I really found you by mistake, while I was browsing on Digg for something else, Anyhow I am
here now and would just like to say thanks for a marvelous post and a all round exciting blog (I also love the theme/design), I don't have
time to read through it all at the moment but I have saved it
and also added in your RSS feeds, so when I have time I
will be back to read a lot more, Please do keep up the excellent
job.
جمعه 28 تیر 1398 09:21 ب.ظ
thanks a lot a lot this amazing site is usually professional and laid-back
پنجشنبه 13 تیر 1398 10:54 ق.ظ
Sexy2call Quick search and find up to date results Locate a massage escort girl, discrete apartment or any perfect and indulgent
recreation. Searching for escort girls? Discrete apartments?
Complete a quick search by region of Israel.
یکشنبه 9 تیر 1398 06:19 ب.ظ
The ads are controlled by the many binding laws on the
State of Israel.
چهارشنبه 5 تیر 1398 05:09 ب.ظ
Sexy2call Quick search and acquire the modern results Find a massage escort girl,
discrete apartment or any perfect and indulgent recreation. Trying to find escort girls?
Discrete apartments? Generate a quick search
by region, the greatest portal in Israel for discreet apartments
and escort girls, a variety of youth ads that gives you service and guidance you didn't know,
do a search by city and look for you the dream girl for one more indulgence, business meeting?

Ads never include and or provide and or encourage
and or imply the provision of sexual services. The ads are governed by each of the binding laws on the
State of Israel.
سه شنبه 4 تیر 1398 11:31 ب.ظ
"We need to build to a different crescendo, cheri," he said.
"And we all are going to have an ending which will be as none before."

His smile was decadent, his eyes were packed with lust, and also
the soft skin of his hard cock against my sex was having its intended effect.
I'd been feeling a stronger arousal now as I felt his cock slide between my sensitive lips.
I felt the of his cock push agonizingly at the entrance of my pussy,
and Needed him to thrust into me hard. Instead
he pulled back and slid his hardness back around my
clit.

I'd been aching to own him inside, and I really
could tell that his need to push that wonderful hard cock inside me was growing.
His moans grew to enhance mine, and I knew the experience of my wet pussy lips about the head of
his cock was getting too much for both of us.

"Allow the finale begin," he was quoted saying, and then he slid the end of his cock
inside me.

The two of us gasped as he held his cock there for any moment.
I contracted my pussy to him further inside, anf the husband threw his head back on the sensation. Inch by excruciating inch he pushed his cock inside me, every time I squeezed my pussy around him.
His cock felt wonderful the way it filled me, but I desired it inside
me. I rolled sideways and rested my leg against his shoulder, and then he plunged
his cock completely in.
یکشنبه 2 تیر 1398 10:53 ب.ظ

Reliable advice. Many thanks!
cialis 20 mg price cialis best click here cialis daily uk can i take cialis and ecstasy cialis tablets cialis tadalafil online wow cialis tadalafil 100mg low dose cialis blood pressure costo in farmacia cialis wow cialis tadalafil 100mg
یکشنبه 2 تیر 1398 07:30 ق.ظ

Good information. Thanks.
non 5 mg cialis generici generic cialis soft gels cialis online napol click here to buy cialis cialis coupons buy cialis online legal cialis 5 mg effetti collateral cialis for sale in europa rx cialis para comprar cialis billig
شنبه 1 تیر 1398 03:51 ب.ظ

Terrific advice. Many thanks.
tadalafilo buy name brand cialis on line cialis bula cialis 5 effetti collaterali cialis arginine interactio legalidad de comprar cialis cilas cialis name brand cheap tadalafil 20mg low dose cialis blood pressure
جمعه 31 خرداد 1398 11:12 ب.ظ

Thanks a lot. Excellent information.
how to buy cialis online usa cialis usa cost generic cialis pill online cialis purchasing buy cialis cheap 10 mg canadian cialis cialis for sale click here take cialis rezeptfrei cialis apotheke cialis flussig
پنجشنبه 30 خرداد 1398 02:11 ب.ظ

Regards, Plenty of content!

cialis 20mg prix en pharmacie cialis generic availability cialis pas cher paris price cialis per pill cialis cuantos mg hay tadalafil 20 mg if a woman takes a mans cialis precios cialis peru cialis great britain i recommend cialis generico
چهارشنبه 29 خرداد 1398 08:22 ب.ظ

Nicely put, Cheers!
generic for cialis acquistare cialis internet cialis 100 mg 30 tablet generic cialis 20mg uk cialis pills boards cialis en 24 hora acquistare cialis internet cialis without a doctor's prescription tesco price cialis only now cialis 20 mg
چهارشنبه 29 خرداد 1398 04:07 ق.ظ

You have made your point very nicely..
cialis bula 200 cialis coupon rezeptfrei cialis apotheke buying cialis on internet enter site natural cialis venta de cialis canada chinese cialis 50 mg cialis online cialis free trial i recommend cialis generico
سه شنبه 28 خرداد 1398 09:27 ق.ظ
"We have to build to a different crescendo, cheri," he said.
"Therefore we should have an ending that is to be as none before."

His smile was decadent, his eyes were filled up with lust, and
the soft skin of his hard cock against my sex was having its intended effect.

I used to be feeling a stronger arousal now as I felt his cock slide between my sensitive lips.
I felt the head of his cock push agonizingly at the doorway
of my pussy, and I needed him to thrust into me hard. Instead he pulled back
and slid his hardness back around my clit.

I used to be aching to obtain him inside, and I really could tell that his need to push that wonderful hard cock inside
me was growing. His moans grew to match mine, and I knew the opinion of
my wet pussy lips to the head of his cock was getting an excessive
amount for of us.

"Let the finale begin," he was quoted saying, and hubby slid the tip of his cock inside me.


We both gasped when he held his cock there for any moment.
I contracted my pussy to tug him further inside, and he threw his head back
for the sensation. Inch by excruciating inch he pushed
his cock inside me, and every time I squeezed my pussy around him.
His cock felt wonderful the way it filled me,
but I desired all of it inside me. I rolled to the side and rested my leg against his shoulder, and
he plunged his cock right in.
دوشنبه 27 خرداد 1398 02:25 ب.ظ

Thank you. I appreciate this!
cialis 5 mg schweiz order generic cialis online cialis 20mg preis cf cialis tadalafil buying cialis on internet cialis generico postepay click now buy cialis brand cialis venta a domicilio cost of cialis cvs cialis in sconto
یکشنبه 26 خرداد 1398 09:56 ق.ظ

Helpful material. With thanks.
cialis 20 mg cost cialis 5 effetti collaterali cialis online nederland get cheap cialis buy cialis uk no prescription cialis for bph cialis generico online effetti del cialis 40 mg cialis what if i take cialis 5mg
شنبه 25 خرداد 1398 06:08 ق.ظ

Fine material. Thanks.
cialis 20 mg cialis 20 mg best price tadalafil tablets cialis great britain trusted tabled cialis softabs achat cialis en suisse usa cialis online buy cialis online nz cialis authentique suisse fast cialis online
جمعه 24 خرداد 1398 04:02 ب.ظ

Appreciate it. Plenty of forum posts!

how does cialis work cialis sale online cialis 5 mg scheda tecnica generic cialis pill online cialis en mexico precio buy cialis online nz cialis 5 mg buy generic cialis with dapoxetine cialis uk cialis en mexico precio
پنجشنبه 23 خرداد 1398 11:53 ق.ظ

Awesome knowledge. Many thanks!
pastillas cialis y alcoho cialis 20 mg best price canadian cialis cialis 5 mg buy buy cialis online nz we choice cialis uk cialis sans ordonnance achat cialis en europe only now cialis 20 mg only best offers 100mg cialis
چهارشنبه 22 خرداد 1398 09:50 ب.ظ

With thanks. Terrific stuff.
cialis generico postepay cialis professional from usa rezeptfrei cialis apotheke only now cialis for sale in us buy cialis buying cialis overnight cialis daily dose generic cialis lowest price buy cialis online nz prescription doctor cialis
دوشنبه 20 خرداد 1398 10:28 ب.ظ

You made your point!
warnings for cialis cialis en mexico precio cialis pills price each buying cialis in colombia precios de cialis generico cialis lowest price tadalafil 20 mg cialis prices cialis professional yohimbe cialis pills in singapore
یکشنبه 19 خرداد 1398 04:43 ب.ظ

Whoa loads of wonderful data!
acquisto online cialis cialis 5 mg schweiz cialis dosage recommendations where cheapest cialis cialis e hiv cialis flussig click now buy cialis brand cialis uk next day the best site cialis tablets cialis free trial
شنبه 18 خرداد 1398 11:04 ق.ظ

Wow a good deal of fantastic tips.
cialis dose 30mg generic cialis at the pharmacy cialis online holland free generic cialis we choice free trial of cialis comprar cialis navarr tadalafil cialis tadalafil prescription doctor cialis we recommend cheapest cialis
چهارشنبه 15 خرداد 1398 05:33 ق.ظ
thanks considerably this web site will be official and also everyday
چهارشنبه 8 خرداد 1398 01:38 ق.ظ
Hi there Dear, are you actually visiting this website on a
regular basis, if so afterward you will definitely take fastidious experience.
سه شنبه 7 خرداد 1398 11:21 ب.ظ
Write more, thats all I have to say. Literally, it seems
as though you relied on the video to make your point.
You clearly know what youre talking about, why throw away your intelligence on just
posting videos to your blog when you could be giving us something informative
to read?
جمعه 27 اردیبهشت 1398 11:51 ب.ظ
"We must build to a different one crescendo, cheri," he said.
"And then we will have an ending that is to be as none before."

His smile was decadent, his eyes were packed with
lust, and also the soft skin of his hard cock against my sex was having its intended
effect. I'd been feeling a stronger arousal now as I felt
his cock slide between my sensitive lips.

I felt the actual top of his cock push agonizingly at the entrance of my pussy, and Needed him to thrust into
me hard. Instead he pulled back and slid his
hardness back approximately my clit.

I had been aching to own him inside, and I possibly could tell that his ought
to push that wonderful hard cock inside me was growing. His moans grew to suit mine, and I knew
the sensation of my wet pussy lips on the head of his cock was
getting excessive for both of us.

"Allow finale begin," he was quoted saying, and that he slid the end of his cock inside me.


The two of us gasped when he held his cock there for the
moment. I contracted my pussy in order to him further inside, anf the husband threw his return within the sensation. Inch by excruciating inch
he pushed his cock inside me, each time I squeezed my pussy around him.
His cock felt wonderful the way it filled me, but I want to all of it inside me.
I rolled aside and rested my leg against his shoulder, and then he plunged his cock completely in.
چهارشنبه 25 اردیبهشت 1398 03:09 ب.ظ
I have read so many posts concerning the
blogger lovers but this article is actually a nice post, keep it up.
دوشنبه 23 اردیبهشت 1398 01:41 ق.ظ
Fastidious answers in return of this matter with solid arguments and explaining all
regarding that.
چهارشنبه 11 اردیبهشت 1398 07:27 ب.ظ
I blopg frequently and I eally appreciate yolur content. This great article has truly peaked my interest.
I'm going tto take a nofe off your blog aand keep checking
for new information about once per week. I opted in for
your Feed as well.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


نمایش نظرات 1 تا 30