Mozgás egy elektron egy retardáló területen, az elektron a mozgást egy egységes keresztmetszetű mező mozgása
Tegyük fel, hogy a kezdeti elektron sebessége v0 az ellentétes irányba kényszeríteni F, ható az elektronok által a területén
elektron kibocsátott kezdeti sebességgel egy elektród magasabb potenciál. Mivel az F erő felé irányul az elektron sebessége v0 és mozog ravnozamedlenno gátolta. A mező ebben az esetben az úgynevezett gátló. Az elektron energia a lassuló területen csökken a terepmunka nem történik meg, és elektronmikroszkóppal, amely legyőzi az ellenállást erőtér. Így egy késleltető területen elektron energia a mezőre.
Ha a kezdeti energia az elektron egyenlő eU0 és ez kiterjeszti a lassuló területen potenciális különbség U, energiája csökken Eu. Amikor. elektron át a teljes az elektródok közötti távolság a sztrájk elektródot és egy alsó potenciál. Ha. Ezután, átadva a különbség U0 potenciál. elektron elveszti minden energiáját, annak mértéke lesz nullával egyenlő, és el fog kezdeni, hogy gyorsan menjen vissza. Így az elektron megy mozgás testet repülés dobott felfelé.
Ha egy elektron kerül kibocsátásra egy kezdősebesség v0 merőlegesen az irányt a erővonalait erőtér aktusok
egy elektron egy F, erőt irányul magasabb potenciálú. Hiányában F erő, hogy elektron készült egységes egyenes vonalú mozgás a tehetetlenség sebességgel v0 .a alatt az F erő egyenletesen kell gyorsítani elektronok a merőleges irányban v0. A kapott mozgás egy parabola, az elektron van térítve felé a pozitív elektród. Ha az elektron túlmutat a területen, amint az a kép, annál jobban fog mozogni a tehetetlenség egyenletesen. Ez hasonló a mozgás a test öntött egy bizonyos kezdeti sebesség vízszintes irányban. Az intézkedés alapján a gravitáció hiányában Egy ilyen testület mozog a levegő egy parabola pályáját.
Az elektromos mező mindig változik, így vagy úgy az energia és a sebesség az elektron. Így az elektron és az elektromos mező mindig energikus kölcsönhatás, azaz a. E. A csere az energia. Az elektron sebessége hatást gyakorol az elektróda határozza csak a kezdeti sebességét, és végigvezetik a potenciális különbség a végpontok között az útvonal.
Tekintsük a mozgás egy elektron egy homogén mágneses mezőben. Amikor az inhomogenitás a mező kicsi, vagy ha nincs szükség, hogy pontos mennyiségi eredmények, akkor a törvények létre a mozgás az elektron egységes területen.
Tegyük fel, hogy egy elektron belép egy homogén mágneses mezőt egy kezdősebesség v0, merőlegesen a mágneses erővonalak (ábra Ebben az esetben, a mozgó elektron Lorentz-erő F, amely merőleges a vektor és a vektorral v0 mágneses indukció .:
Mint látható, v0 = 0, amikor az F erő nulla, azaz a. E. A fix elektron mágneses mező nem jár.
Az F erő hajlik az elektron pályája a körív. Mivel az F erő hat merőlegesen a sebesség v0. akkor nem jön létre a munka. elektron energia és a sebessége nem változik, de a változások csak az irányt a sebesség. Ismeretes, hogy a test mozgását egy kör (rotáció) állandó sebességgel miatt előfordul, hogy a kereset irányul, hogy a központ (centripetális) erők, azaz. E. Force F.
A mozgás irányát az elektron mágneses mező úgy határozzuk meg, a következő szabályokat. Ha megnézzük az irányt a mágneses mező, a vonalak, az elektron mozog az óramutató járásával megegyező irányban. Vagy más módon, az elektron forgása egybeesik a forgási mozgása a csavar, amely be van csavarva az irányt a mágneses erővonalak.
Határozzuk meg a r sugara által leírt kört az elektron. Ehhez használja azt a kifejezést centripetális erő, ismert mechanika,
és azonosítja azt, hogy az erő F érték, amelyet a képlet (14):
Most, ebből az egyenletből találunk a sugár:
Minél több elektron sebessége v0. annál inkább hajlamos a egyenes vonalú mozgás a tehetetlenség, és a nagyobb a sugár a pálya. A növekedés a teljesítmény növekszik F, a görbületi sugara a pálya amplifikáljuk és csökkent.
A képlet érvényes részecskék bármilyen tömeg és töltés.
Minél nagyobb a tömege, annál nagyobb a részecske hajlamos mozogni a tehetetlenség az egyenes vonalak, azaz. E. Az R sugár nagyobb lesz. És minél több díjat, annál nagyobb az F erő és az erősebben ívelt pályája t. E. sugara kisebb lesz. Túllépve a mágneses mező, az elektron repül egyenest tehetetlenség. Ha a sugár a pálya kicsi, az elektron lehet leírni olyan mágneses mezőben a zárt kerületű.
Nézzük egy általánosabb esetben, amikor az elektron belép a mágneses mező bármilyen szögben. Mi választjuk ki a koordináta-síkban úgy
vektor v0 a kezdeti elektron sebessége fekvő ebben a síkban, és hogy az x tengely egybeesik az irányt a vektor V. bomlanak alkatrészek és v0. elektron mozgás sebességét. egyenértékű a jelenlegi mentén erővonalak. Azonban a mágneses tér nincs hatással ez a jelenlegi, azaz a. E. Speed. Ez nem érez semmilyen változást. Ha az elektron már csak ez az arány, akkor mozog egyenletesen. A mező hatása ugyanolyan sebességgel, mint az alap ábrán látható esetben. Miután csak akkor kell elvégezni sebességű elektron mozgás egy kör mentén merőleges síkban a mágneses erővonalak.
A kapott elektron mozgás mentén a hélix (gyakran mondják, hogy „spirál”). Attól függően, hogy az értékeket B és ez spirális pályára többé-kevésbé feszített. Sugara egyszerűen meghatározható a (16) képletű, helyettesítve a sebessége.
A probléma megoldására csak használja a derékszögű koordináta-rendszert. Az y tengely előre felé a mágneses indukció B vektor és az x tengely - úgy, hogy a vektor V0 az elektron sebesség a t = 0 időpontban az eredete koordinátákat, síkjában fekvő XOY. azaz Van komponensek VXO és vyo
Hiányában egy elektromos teret az elektron egyenletrendszer mozgás válik:
vagy azokkal a feltételekkel Bx = Bz = 0, mint az Y = - In:
mozgás egy elektron egy homogén mágneses mező
Integrálása a második egyenlet a kezdeti feltétel a t = 0, vy = vyo vezet a kapcsolatban:
azaz Ez azt jelzi, hogy a mágneses mező nem befolyásolja az elektron sebesség komponenssel az irányt a erővonalak.
Egyidejű oldatot az első és a harmadik egyenletrendszer amely az első differenciálás időben és helyettesítő értékeket DVZ / dt a harmadik vezet egy egyenlet kapcsolatos az elektron sebessége VX idővel:
A megoldás az ilyen típusú egyenletek írhatók, mint:
ahol a kezdeti feltételeket a t = 0, v x = Vx0. DVX / dt = 0 (, hogy következik az első egyenlet, mivel az vz0 = 0) az következik, hogy
Továbbá a differenciálás ennek az egyenletnek az első
egyenletrendszert vezet a kifejezést:
Megjegyezzük, hogy a négyzetre emelés és hozzáadjuk az utolsó két egyenlet adja ki:
amely megerősíti újra, hogy a mágneses mező nem változik az érték a teljes sebesség (energia) elektron.
Ennek eredményeként az integráció az egyenlet, amely meghatározza a vx, megkapjuk:
egy integrációs konstans szerinti kezdeti feltételeinek nulla. Integrálása az egyenlet meghatározására sebesség VZ figyelembe véve a tényt, hogy ha z = 0, t = 0 lehetővé teszi, hogy megtalálja az idő függvényében az z koordinátái elektron:
Megoldása az utolsó két egyenletek és. négyszögesítése, és hozzá, miután egyszerű átalakítások megkapjuk az egyenlet a vetülete a pálya egy elektron a síkban XOZ:
Ez az egyenlet a kör sugara. amelynek közepén található a Z tengely körül, olyan r távolság eredetű. Áttetsző elektron röppályája hengeres csavarvonal menetemelkedése sugara. Ezekből az egyenletekből az is nyilvánvaló, hogy a mennyiség egy kör alakú gyakorisága elektron mozgás mentén ez a pálya.