텔트론관

텔트론 전자 빔 튜브

헬름홀츠 코일 및 스탠드가 있는 텔트론 편향 튜브

텔트론 튜브(Teltron Inc.의 이름, 현재 3B Scientific Ltd.)는 전자의 성질을 입증하는 데 사용되는 음극선 튜브의 일종이다.텔트론이 만든 종류에는 다이오드, 삼음극, 몰타 십자관, 형광 스크린이 달린 단순 편향관, 전자에 대한 전하 대 질량 비율을 측정하는 데 사용할 수 있는 것 등 여러 가지가 있었다.^[1]후자의 두 개에는 편향판이 달린 전자총이 들어 있었다.빔은 튜브의 다양한 전극에 전압을 가하거나 자석을 가까이 붙여서 구부릴 수 있다.전자빔은 미세한 푸른 선으로 보인다.이는 튜브에 저압 헬륨(He) 또는 수소(H₂) 가스를 채움으로써 달성된다.빔에 있는 몇 개의 전자가 헬륨 원자와 충돌하여 형광물질을 유발하고 빛을 방출한다.

전자빔이 전기장과 로렌츠 힘 같은 자기장에 의해 어떻게 영향을 받는지 보여주기 때문에 전자파 효과를 가르치는데 주로 사용된다.

필드에서의 동작

균일한 전기장의 충전된 입자는 포물선 궤적을 따르는데, 이는 (입자에 작용하는 로렌츠 힘의) 전기장 용어는 입자의 전하와 전기장의 크기(전기장의 방향으로 향함)의 산물이기 때문이다.그러나 균일한 자기장에서는 전하 입자가 로렌츠 힘의 자기장 용어에서 교차 생산물 때문에 원형 궤적을 따른다.(즉, 자기장으로부터의 힘은 입자의 운동 방향에 수직인 방향으로 입자에 작용한다.자세한 내용은 로렌츠 힘을 참조하십시오.)

기구

'텔트론' 기기는 텔트론형 전자 편향관, 텔트론 스탠드, EHT 전원공급장치(0 - 5000V DC, 변수)로 구성된다.

실험 설정

실험 스케치 미세 빔

대피한 유리 전구에는 수소 가스(H₂)가 일부 채워져 있어 튜브의 압력이 약 1Pa로 낮은 수소 대기가 형성된다.압력은 전자가 충돌에 의해 가능한 한 적게 감속되는 것이다(운동 에너지의 변화). 충돌 횟수는 눈에 보이는 빛을 발산하기에 충분하지만 적은 것이다.전구 안에는 전자총이 들어 있다.이것은 가열 나선형, 음극 및 양극 구멍으로 구성된다.음극(-)에서 전자는 전기장에 의해 양전하 양극(+)을 향해 방출되고 가속된다.양극의 구멍을 통해 전자는 빔을 형성하는 시스템과 웨넬트 실린더 뭉치를 떠난다.

결과.

전자 빔 궤도를 보여주는 또 다른 실험 설정

히터에 전원이 공급되면 열전 방출로 인해 가열 코일이 전자를 발생시킨다.양극과 음극 사이의 전기장에서는 전자가 전자빔으로서 양극의 작은 구멍을 통해 떠나는 것과 같이 전자에 작용하여 전자가 고속으로 가속된다.코일 전류가 켜져야만 힘이 빔에 작용해 방향을 바꾼다.그렇지 않으면 속도를 유지할 것이다.그러나 코일 전류가 켜지면 로렌츠 힘은 전자를 원형 궤도로 유도한다.

특정 전자 전하 결정

필라멘트 빔 테스트의 도움을 받아 전자의 특정 전하를 결정하는 공식의 파생

코일 전류가 높을수록 자기장이 강해지고 따라서 전자의 원형 경로의 반지름이 작아진다.자기장과 로렌츠 힘의 강도는 로렌츠 힘이 증가할 때 서로 비례한다.로렌츠 힘이 클수록 전자가 더 강하게 비껴가게 되어 궤도는 더 작아지게 된다.로렌츠 힘 $F_{L}$ $F_{L}$ ${\$ 는 $F_{L}$ 항상 순간 이동 방향에 수직이며 구심 F $F_{Z}$ ${\$ 원형 $F_{Z}$ 운동을 허용한다.속도 및 운동 에너지의 크기는 다음과 같이 변할 수 없다.