Simulic
Bahasa Indonesia

Partikel bermuatan dalam medan listrik homogen – senapan elektron dan tabung defleksi

FisikaMedan listrik dan magnetUsia 16–17

Memuat…

Gunakan di kelas saya ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Senapan mempercepat elektron, proton, atau partikel alfa melalui beda potensial Vₐ (|q|Vₐ = ½mv²); lalu dua keping sejajar bertegangan V dengan jarak d menghasilkan medan homogen E = V/d yang membelokkan berkas menjadi parabola. Tampilan menunjukkan kelajuan, waktu di antara keping, sudut keluar, posisi titik pada layar, dan energi kinetik dalam eV. Tambahkan medan magnet B untuk menyeimbangkan gaya listrik (v = E/B) dan menentukan q/m seperti Thomson.

Pelajaran: Gerak partikel bermuatan dalam medan listrik homogen; senapan elektron; muatan spesifik q/m

Yang ditunjukkan

Di antara dua keping sejajar medan listriknya homogen, E = V/d, sehingga partikel bermuatan mengalami gaya tetap qE. Partikel yang masuk tegak lurus medan bergerak dengan kelajuan tetap sepanjang keping sambil dipercepat melintasinya, sehingga lintasannya parabola. Di senapan, medan melakukan usaha qVₐ yang menjadi energi kinetik ½mv². Simpangan y = VL²/(4dVₐ) tidak memuat q maupun m, sehingga elektron, proton, dan partikel alfa mendarat pada jarak yang sama dari pusat, di sisi berlawanan untuk muatan berlawanan. Medan magnet dapat menyeimbangkan gaya listrik dan mengungkap q/m.

Cara menggunakan

Pilih Partikel, lalu geser Tegangan pemercepat, Tegangan defleksi, Jarak keping, Panjang keping, dan Jarak keping–layar. Saat penggeser dilepas, tembakan baru dilakukan; tembakan sebelumnya tetap abu-abu untuk dibandingkan sampai Anda menekan Hapus jejak. Baca kelajuan, simpangan, sudut, dan energi di bawah gambar. Naikkan Medan magnet B dan setel dengan − dan + sampai titik kembali ke pusat, lalu baca q/m.

Parameter yang dapat diubah

  • Partikel Elektron, Proton, Partikel alfa (α)
  • Tegangan pemercepat Vₐ 200–5000 V
  • Tegangan defleksi V antar keping -1500–1500 V
  • Jarak keping d 1–8 cm
  • Panjang keping L 2–15 cm
  • Jarak keping–layar D 5–30 cm
  • Medan magnet B di antara keping (masuk bidang) 0–5 mT

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa elektron dan proton yang dipercepat oleh tegangan yang sama mendarat pada jarak yang sama dari pusat layar?
  2. Apa yang terjadi pada simpangan titik jika Anda menggandakan tegangan pemercepat, dan mengapa?
  3. Saat gaya listrik dan gaya magnet seimbang, mengapa kelajuan partikel harus sama dengan E/B?

Simulasi terkait