3B Scientific Fine Beam Tube T - Manual (Page 20)

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la traiettoria di volo degli elettroni e si forma un fascio
visibile, luminoso e delimitato in modo nitido. Le tac-
che di misurazione incorporate consentono la determina-
zione priva si parallasse del diametro della guida circolare
del raggio deviato nel campo magnetico.
Il tubo a fascio filiforme è montato su una base con
jack di raccordo colorati. Per la protezione del tubo,
nello zoccolo è installato un circuito di sicurezza che
spegne la tensione al di sopra della tensione di interdi-
zione (cutoff voltage) indicata sullo zoccolo del tubo. Il
circuito di sicurezza impedisce che una tensione trop-
po alta distrugga il riscaldamento e fa sì che al mo-
mento dell’accensione la tensione salga lentamente.
3. Dati tecnici
Gas di riempimento: neon
Pressione gas: 1,3x10 -5 bar
Tensione di riscaldamento: da 4 a 12 V (vedi indicazio-
ne „cutoff voltage“ sullo
zoccolo del tubo)
Corrente di riscaldamento: da 300 a 450 mA
Tensione di Wehnelt: da 0 a -50 V
Tensione anodica: da 200 a 300 V
Corrente anodica: < 0,3 mA
Diametro del circuito del
fascio elettronico:
da 20 a 120 mm
Distanza tra le tacche di
misurazione: 20
mm
Diametro pistone: 160 mm
Altezza totale con base: 260 mm
Piastra della base: 115 x 115 x 35 mm 3
Peso: circa 820 g
4. Basi generali
Su un elettrone che si sposta verticalmente rispetto ad
un campo magnetico omogeneo B alla velocità v, orto-
gonalmente rispetto alla velocità e al campo magneti-
co agisce la forza di Lorentz
B v e F
⋅ ⋅ =
(1)
e: carica fondamentale
Spinge l’elettrone come forza centripeta
r
v m
F
2 ⋅
=
(2)
m: massa elettronica
su una guida circolare con il raggio r. Pertanto, si ha
r
v m
B e
⋅
= ⋅
(3)
La velocità v dipende dalla tensione di accelerazione U
del cannone elettronico:
U
m
e
v
⋅ ⋅ =
2 (4)
Per la carica specifica dell’elettrone vale quindi:
( )
2
2
B r
U
m
e
⋅
⋅
=
(5)
Se per tensioni di accelerazione diverse U e per campi
magnetici diversi B si misura rispettivamente il raggio
della guida circolare r, i valori di misura in un dia-
gramma r 2 B 2 -2 U secondo l'equazione (5) si trovano su
una retta di origine con incremento e/m.
Il campo magnetico B viene generato in una coppia di
bobine di Helmholtz ed è proporzionale alla corrente
I
H
attraverso una singola bobina. Il fattore di propor-
zionalità k può essere calcolato sulla base del raggio
della bobina R = 147,5 mm e del numero di spire N =
124 per bobina:
H
I k B
⋅ =
mit
A
mT
756 0
Am
Vs
10 4
5
4
7
2
3
,
R
N
k
= ⋅ ⋅ π ⋅ ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= −
Pertanto, tutte le grandezze di determinazione per la
carica elettronica specifica sono note.
5. Dotazione supplementare necessaria
1 Alimentatore CC 300 V (230 V, 50/60 Hz) U8521371-230
oppure
1 Alimentatore CC 300 V (115 V, 50/60 Hz) U8521371-115
e
1 Alimentatore CC 20 V, 5 A (230 V, 50/60 Hz) U33020-230
oppure
1 Alimentatore CC 20 V, 5 A (115 V, 50/60 Hz) U33000-115
oppure
1 Alimentatore CC 500 V (230 V, 50/60 Hz) U33000-230
oppure
1 Alimentatore CC 500 V (115 V, 50/60 Hz)
U33000-115
1 Coppia di bobine di Helmholtz U8481500
1 oppure 2 Multimetro analogico AM50 U17450
Cavi di sicurezza per esperimenti
6. Comandi
6.1 Montaggio
• Posizionare il tubo a fascio filiforme tra le bobine
di Helmholtz.
• Per poter osservare meglio il fascio elettronico,
l'esperimento dovrebbe essere eseguito in una
stanza con poca luce.
6.1.1 Collegamento del tubo a fascio filiforme all'ali-
mentatore CC 300 V U8521371
• Cablare il tubo come indicato nella fig. 1.
• Collegare il voltmetro in parallelo all'uscita da
300 V.