ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ. Схема экспериментальной установки приведена на рис

Схема экспериментальной установки приведена на рис. 3. В эксперименте по определению удельного заряда электрона используется серийная электронно-лучевая трубка от осциллографа 1. Трубка помещена внутрь длинного соленоида 2, создающего вдоль оси трубки магнитное поле, которое с достаточной степенью точности можно считать однородным. Соленоид питается постоянным током от источника питания 3, величина

Все электроды электронной пушки ЭП трубки, предназначенные для ускорения электронов, их фокусировки и регулировки тока пучка электрически соединены друг с другом. Для регулирования энергии электронов, испускаемых накаленным катодом трубки К, между катодом и остальными электродами пушки прикладывается разность потенциала, источником которой служит блок питания 4, величина которой контролируется вольтметром V. После прохождения электродов электронной пушки электроны попадают в область пространства, где электрическое поле отсутствует (устройство электронно-лучевой трубки таково, что потенциал последнего электрода пушки – второй или третий анод – равен потенциалу экрана) и электроны движутся с постоянной тангенциальной скоростью . Если известна ускоряющая разность потенциалов U, величина тангенциальной скорости может быть определена из закона сохранения энергии электронов:

; .(6)

Индукция магнитного поля соленоида может быть рассчитана по формуле

, (7)

где Гн/м; J – ток, текущий в обмотке соленоида; n – количество витков обмотки соленоида; l – длина обмотки соленоида.

Выходя из отверстия последнего электрода пушки, расположенного на оси электронно-лучевой трубки, электроны под действием магнитного поля соленоида будут двигаться по винтовым линиям, пересекая ось прибора в точке, называемой фокусом. Регулируя величину индукции магнитного поля изменением величины тока через обмотку соленоида, можно добиться, чтобы фокус оказался на экране, покрытом слоем люминофора. В этот момент размеры изображения на экране будут минимальными. При этом шаг L винтовой линии будет равен расстоянию от последнего электрода пушки до экрана a. Увеличивая индукцию магнитного поля можно создать ситуацию, когда на расстоянии a будет укладываться два, три и более витков спирали, то есть можно получить несколько фокусировок, номер которых определяется выражением

, (8)

здесь N – номер фокусировки.

Используя приведенные выше формулы, можно получить выражение для удельного заряда для произвольного номера фокусировки:

. (9)