Magnus Karlsson



Elektronens massa

I det här försöket mäter vi egentligen inte elektronens massa utan istället kvoten mellan elektronens laddning och massa (qe / m). Om du har gjort Millikans oljedroppsförsök har du ju ett värde på elektronens laddning. Med hjälp av det värdet och detta försök kan du beräkna hur mycket (eller snarare lite) en elektron väger.

← 0,100 m →
B = 0 µT
U = 0 V

Öppna i eget fönster

Försöket bygger på att laddade partiklar, som elektronen, påverkas av en kraft och böjer av när de rör sig i magnetfält. Kraften ges av sambandet

F = q·v·B   [1]
där q är laddningen, v är farten och B magnetfältets styrka.

I detta försök accelereras först elektronerna av en spänning, U, i en elektronkanon (den lilla mörkblå saken i mitten till vänster). Där får de en hastighet som kan beräknas genom att sätta rörelseenergin, Wk = m·v2 / 2, lika med energin från det elektriska fält där elektronen accelereras, WE = q·U. Detta ger elektronens fart:

v = √ 2·q·U / m   [2]

Eftersom elektronerna utför en cirkulärrörelse i magnetfältet kan vi sätta upp följande samband för den kraft som verkar på en elektron:

q·v·B = m·v2 / r   [3]

Utför lite algebraiska övningar på [3] och använd uttrycket [2] för v, så kommer du fram till ett uttryck för kvoten q / m som bara innehåller storheter som du kan mäta i detta försök.

Accelerationsspänningen U och magnetfältets styrka B ställer du in själv. Cirkelns radie r mäter du med linjal på skärmen (se dock nedan om kalibrering). Sätt in dina värden och använd sedan det värde du fick på elektronens laddning från Millikan-försöket så får du fram ett värde på elektronens massa.

OBS!!! Kalibrera din linjal Olika skärmar och datorer är olika bra på att avslöja hur stora de är och vilken pixeltäthet de har. Därför finns en skala längst upp i experimentet, så att du kan "kalibrera" din linjal.


Programmet finns äevn som en java-applikation som du kan ladda ner och köra på din dator (om du har installerat Java)
Ladda ner: ElektronensMassa.jar

Hjälp med att få javaprogrammet att fungera på din dator


Du får använda detta program under följande förutsättningarna för Creative Commons:
Erkännande, icke kommersiell, inga bearbetningar


Kontakt :: Senast ändrad: 2017-01-23