1 Wprowadzenie do fizykiMirosław Kozłowski rok akad. 2002/2003

2 Część trzecia Zastosowania

3 Zastosowania Slajd podsumowania3.1. Filtry prędkości cząstek naładowanych. 3.2. Doświadczenie A. Bucherera. 3.3. Doświadczenie R. Millikana 3.4. Doświadczenie E. H. Halla. 3.5. Podsumowanie i wnioski. Koniec pokazu Zastosowania

4 Linki do stron WWW Hyper Physics Astronomy Picture of the DaySpace Photos and Images

5 3.1 Filtry prędkości cząstek naładowanychWażenie cząstek elementarnych Doświadczenie A. Bucherera (1908) Doświadczenie R. Millikana (1911) 3.1 Filtry prędkości cząstek naładowanych Zastosowania

6 x y z Zastosowania

7 Przez filtr przechodzą tylko cząstki o prędkości v=E/B.Wniosek 1 Przez filtr przechodzą tylko cząstki o prędkości v=E/B. Zastosowania

8 3.2 Doświadczenie A. BuchereraZastosowania

9 R R-d d D Ekran Zastosowania

10 Wniosek 2 Zastosowania

11 R. A. Bucherer: Zastosowania

12 3.3. Doświadczenie R. A. Millikana (1911)a) bez pola elektrycznego P = ciężar, Fw=siła wyporu, F0=siłą oporu (lepkość cieczy), Kropla opada ruchem jednostajnym bez pola elektrycznego. z Zastosowania

13 b) po włączeniu pola elektrycznego Kropla unosi się do góry ruchem jednostajnym z Zastosowania

14 Zastosowania

15 z CERN Courier, vol. 8, 2002

16 Rys. 1. Wynik doświadczenia A. Bucherera (pomiar e/m) dla elektronówRys. 1. Wynik doświadczenia A.Bucherera (pomiar e/m) dla elektronów. Dla wartości v/c1 e/m maleje wraz ze wzrostem v. Zastosowania

17 Rys. 2. „Poprawione” wyniki A. BuchereraRys. 2. „Poprawione” wyniki A.Bucherera. Zamiast e/m na osi rzędnych zaznaczone jest:

18 Rys. 3. Wykres jako funkcji v/c.Zastosowania

19 Rys. 4. Porównanie funkcji e/m i wyników A. BuchereraZastosowania

20 Rys. 5. Wnioski z doświadczenia ARys. 5. Wnioski z doświadczenia A.Bucherera [Po raz pierwszy zależność masy cząstki od jej prędkości rozważał H. Poincaré: Sur la dynamique de l’electron. Comptes rendus hebd. de seances de l’Academie de Sciences Paris 1905, vol. 140, p. 1504]:

21 Rys. 6. Dynamika I.Newtona źle opisuje ruch szybkich elektronów (v/c1) w polu elektromagnetycznym.

22 Tabela 1 Stałe fizyczne Wartość Prędkość światła c 2.8 108 m/sMasa elektronu 10-31 kg Masa protonu kg Masa studenta 70 kg Liczba protonów, którą ma student

23 3.4. Doświadczenie E. H. Halla (~1900)Gęstość elektronów w ciałach stałych: Zastosowania

24 Zastosowania

25 Zastosowania

26 n = gęstość nośników w próbce,j = gęstość prądu, q = ładunek, n = gęstość nośników w próbce, Zastosowania

27 Pole elektryczne Halla jest proporcjonalne do indukcji magnetycznej B.Wniosek 1 Pole elektryczne Halla jest proporcjonalne do indukcji magnetycznej B. Zastosowania

28 Definicja: Stała HallaDla elektronów: Zastosowania

29 Doświadczenie Halla pozwala wyznaczyć wartość liczbową n.Wniosek 2 Wartość stałej Halla zależy jedynie od gęstości elektronów w „pudełku”. Doświadczenie Halla pozwala wyznaczyć wartość liczbową n. Zastosowania

30 3.5. Podsumowanie i wnioski. Własności materiia. Masy podstawowych składników materii, v< Zastosowania

31 b. Gęstość elektronów w ciałach stałych:c. Liczba protonów (atomów) w grudce materii o masie M: Zastosowania

32 d. Własności cząstek elementarnych zmieniają się, gdyDefinicja energii całkowitej cząstki o masie m0: Dla elektronów: Dla protonów: Zastosowania

33 To jest ostatni slajd rozdziału pt. „Zastosowania”.Możesz: przejść do „Spisu treści” i wybrać kolejny rozdział, wrócić do materiału zawartego w tym rozdziale, zakończyć pokaz . Spis treści Koniec pokazu