עמוד:10

1 . 2 מטענו ומסתו של האלקטרון א . ו . י 0 וי ג ' ג ' תומסון בשנת 1897 ערך הפיזיקאי ג י חף ג ' ון תומסון ( 1856 - 9401 , ת . 10361 ) 11 . 101111 י 11101 ת 50 ) ניסוי באמצעות שפופרת _קרוקס שנשאב ממנה רוב האוויר ( בתקופה זו הטכנולוגיה של משאבות ריק היתר , משוכללת מזו שבתקופתו של פרדיי ) . תומסון הוסיף לשפופרת שני לוחות קבל אופקיים ( איור 3 ) ושני סלילים הממוקמים משני צדדי קבל הלוחות ( שני הסלילים אינם מסורטטים באיור . ( 3 לוחות הקבל היו מחוברים למקור מתח חשמלי בן כמה אלפי וולט , וכתוצאה מכך נוצר בין הלוחות שדה חשמלי אנכי . שני הסלילים היו מחוברים גם הם למקור מתח חשמלי , כך שהזרם דרכם יצר בין הסלילים שדה מגנטי אחיד בקירוב . האלקטרונים שנפלטו מן הקתודה הואצו על ידי מתח מאיץ בין האנודה והקתודה , ובדרכם עברו דרך נקב בלוחית שצמצם את עובי אלומת האלקטרונים . האלומה פגעה במסך - ציפוי פלואורסצנטי על הזכוכית בקצה השני של השפופרת . כאשר תומסון הפעיל רק את המתח בין האנודה לקתודה - האלקטרונים נעו עד למסך במסלול ישר ופגעו בו בנקודה מסוימת . כאשר הוא הפעיל גם את המתח בין לוחות הקבל - האלקטרונים הוטו ממסלולם הישר לכיוון הלוח החיובי , ופגעו במסך בנקודה שונה מהקודמת ( איור . ( 3 כאשר הוא ניתק את המתח בין לוחות הקבל האופקיים והעביר זרם חשמלי דרך הסלילים - באזור השדה המגנטי נעו האלקטרונים במסלול מעגלי . מניסויים אלה אי אפשר אמנם למדוד את מטען האלקטרון ולא את מסתו , אבל אפשר למדוד את היחס ביניהם , בת / , 6 בשני שלבים : שלב א - הטייה בשדה מגנטי : כאשר מפעילים את המתח בין האנודה והקתודה , ואת השדה המגנטי , נעים האלקטרונים בתנועה מעגלית קצובה . על פי החוק השני של ניוטון לגבי אלקטרון . - את עוצמת השדה המגנטי , , 6 אפשר לחשב על פי רדיוסי הסלילים והזרם העובר דרכם . כמו כן אפשר למדוד את רדיוס המסלול המעגלי , , 11 של האלקטרונים . במשוואה ( , ( 1 פרט לנעלם , 6 / 111 מופיע נעלם נוסף - גודל מהירות האלקטרונים , וק שלב ב - תנועה לאורך קו ישר בהשפעת שדה מגנטי ושדה חשמלי : כדי לקבל משוואה נוספת , מפעילים בנוסף לשדה המגנטי . 8 גם את השדה החשמלי £ בין לוחות ההטייה . משנים את המתח ¥ בין הלוחות האופקיים ואת איור : 3 מערכת החיסוי של תוח 0 ון

מכון ויצמן למדע. המחלקה להוראת המדעים

אוניברסיטת תל אביב

ישראל. משרד החינוך


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר