الكهرومغناطيسية :القوة الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات |
تأثير القوة الكهربائية والمغناطيسية على الجسيمات
تجربة طومسون
أنا العالم جوزيف تومسون |
أنا من قاد العلم إلى أفاق جديدة من خلال إكتشاف الإلكترون عام 1897
وتم تحديد نسبة شحنة الالكترون
إلى كتلته |
معلومات مفيدة: تجربة طومسون
أجرى طومسون تجاربه باستخدام أشعة الكاثود أنبوب مفرغ بداخله قطبان كهربائيان. يتم توصيل الأقطاب الكهربائية بدائرة ، بحيث يكون أحد الأقطاب الكهربائية سالبًا (كاثود) والآخر موجب الشحنة (الأنود)
خرجت الأشعة من الكاثود ، ومرت عبر الأنود ، وعبرت المنطقة حيث يمكن تنشيط المجالين الكهربائي والمغناطيسي ، وانتهت على الجانب الآخر من الأنبوب
لحساب السرعة عند تنشيط المجال الكهربائي ، ينحرف شعاع الكاثود بشكل معاكس للمجال الكهربائي
عند تنشيط المجال المغناطيسي ، ينحرف شعاع الكاثود نحو الأسفل حسب قاعدة الكف
عندما بقيت الأشعة مستقيمة عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي ومجال كهربائي
المجال المغناطيسي يعمل على تحويل الشعاع في اتجاه ، والمجال الكهربائي في الاتجاه المعاكس ، بحيث أنه من خلال ضبط شدة كلا المجالين ، يمكن جعل الشعاع يحافظ على اتجاهه الأصلي ويذهب مباشرة إلى نهاية الأنبوب.
تحققت المساواة بين القوة الكهربائية والقوة المغناطيسية
\[𝑞_𝑒.𝜗.B = q.E \]
وتم من خلال ذلك معرفة مقدار السرعة لأشعة الكاثود
\[𝜗 = \frac{{{E}}}{{{B}}} \]
تم إلغاء المجال الكهربائي وبقي المجال المغناطيسي إن القوة المغناطيسية تجعل أشعة الكاثود (الإلكترونات ) يتحرك
في مسار دائري
انحرفت أشعة الكاثود واصطدمت بالوح الحساس ورسمت مسار دائري
\[FB= 𝑞_𝑒.𝜗.B = \frac{{{m.𝜗^2}}}{{{r}}} \]
تم قياس نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته
\[\frac{{{𝑞_𝑒}}}{{{m}}}= \frac{{{𝜗}}}{{{r.B}}} \]
تتحرك إلكترونات في مجال مغناطيسي شدته \[B=0.5T\] وبشكل أفقي بفعل مجال كهربائي شدته أختر الإجابة الصحيحة في جهاز أشعة الكاثود تم قذف إلكترون شحنته أختر الإجابة الصحيحة
أضاف طومسون غاز الهيدروجين إلى أنبوبة الأشعة وعكس المجال الكهربائي بين الأنود والكاثود
زاد قيمة المجال الكهربائي حتى تم انتزاع إلكترون من ذزة الهيدروجين وبقي الأيون الموجب ( البرتون ) وتحرك البروتون بإتجاه المجالين الكهربائي والمغناطيسي وبنفس الطريقة تم تحديد نسبة شحنة البرتون إلى كتلته عند تنشيط المجال الكهربائي ، ينحرف شعاع البرتون بنفس اتجاه المجال الكهربائي
عند تنشيط المجال المغناطيسي ، ينحرف شعاع البرتون نحو الأعلى حسب قاعدة الكف
عندما بقيت الأشعة مستقيمة عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي ومجال كهربائي
تحققت المساواة بين القوة الكهربائية والقوة المغناطيسية
\[𝑞_p.𝜗.B = q.E \]
وتم من خلال ذلك معرفة مقدار السرعة لأشعة البرتون
\[𝜗 = \frac{{{E}}}{{{B}}} \]
تم إلغاء المجال الكهربائي وبقي المجال المغناطيسي إن القوة المغناطيسية تجعل أشعة البرتون يتحرك
في مسار دائري
انحرفت أشعة البرتون واصطدمت بالوح الحساس ورسمت مسار دائري
\[FB= 𝑞_p.𝜗.B = \frac{{{m.𝜗^2}}}{{{r}}} \]
تم قياس نسبة شحنة البرتون إلى كتلته
\[\frac{{{𝑞_p}}}{{{m}}}= \frac{{{𝜗}}}{{{r.B}}} \]
حدث تصادم في منطقتين على الوح الحساس في جهاز الكشف عن الايونات ماذا يعني لك ذلك ما هي سرعة الايونات الواصلة إلى جهاز الكشف عن الجسيمات لوكان المجال الكهربائي غير متعامد مع المجال المغناطيسي ماذا تتوقع أن يحدث ماهي الغاية من المجال المغناطيسي \[.......................\] \[.......................\] \[.......................\] \[.......................\] ماهي الغاية من المجال الكهربائي ما هو عمل منقي السرعات في حجرة منقي السرعات ما هو عمل مصدر الأيونات \[.......................\] \[.......................\] \[.......................\]
\[E = 4×10^4 \frac{N}{C}\]
فإن سرعة الإلكترونات تعادل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
1.6 × 10-19C
و كتلته
9.1 × 10-31kg
بشكل متعامد على مجال مغناطيسي شدته
0.4 T
بسرعة مقدارها
\[5×10^6 m/s \]
فإن نصف قطر المسار الدائري الذي يتحرك به الإلكترون يعادل اضغط هنا تظهر طريقة الحل
معلومات مفيدة: تجربة طومسون حساب كتلة البروتون
جهاز مطياف الكتلة
يتكون الجهاز من
1- مصدر الأيونات
2 – غرقة محدد السرعات
3 – جهاز الكشف عن الجسيمات
في هذه التجربة سوف نستخدم جهاز مطياف الكتلة لتحليل المادة أو جزيء بهدف معرفة العناصر المكونة للمادة، وبنيتها الكيميائية، والبيولوجية، والفيزيائية
