Ένα ηλεκτρόνιο πυροβολείται μέσα από ένα σημείο κάπου ανάμεσα στα άκρα του Magnet Horseshoe και στη συνέχεια το Electron;
τα βασικά
* ηλεκτρόνια και μαγνητισμός: Τα ηλεκτρόνια φορτίζονται σωματίδια. Τα μετακινούμενα φορτισμένα σωματίδια δημιουργούν μαγνητικά πεδία. Αντίθετα, ένα μαγνητικό πεδίο ασκεί μια δύναμη σε ένα κινούμενο φορτισμένο σωματίδιο.
* Magnet Horseshoe: Ένας μαγνήτης πεταλούδας είναι ένας απλός μαγνήτης που έχει σχήμα μαγνήτη σαν ένα πέταλο. Έχει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο συγκεντρωμένο στους πόλους του (τα άκρα του πετάλου).
Τι συμβαίνει με το ηλεκτρόνιο;
Όταν ένα ηλεκτρόνιο πυροβολείται μέσα από το χώρο μεταξύ των πόλων ενός μαγνήτη πετάλου, το μαγνητικό πεδίο θα ασκήσει μια δύναμη πάνω του, προκαλώντας το ηλεκτρόνιο να αποκλίνει από την αρχική του διαδρομή.
Η δύναμη και η κατεύθυνση
* Κανόνας δεξιού χεριού: Για να προσδιορίσουμε την κατεύθυνση της δύναμης στο ηλεκτρόνιο, χρησιμοποιούμε τον κανόνα δεξιού.
* Βήμα 1: Τοποθετήστε τον δεξί σας αντίχειρα προς την κατεύθυνση της ταχύτητας του ηλεκτρονίου (η κατεύθυνση που κινείται).
* Βήμα 2: Τοποθετήστε τα δάχτυλά σας προς την κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικού πεδίου (από τον Βόρειο Πόλο έως τον Νότιο Πόλο του μαγνήτη).
* Βήμα 3: Η κατεύθυνση που αντιμετωπίζει η παλάμη σας είναι η κατεύθυνση της δύναμης στο ηλεκτρόνιο.
* Κυκλική διαδρομή: Εάν το ηλεκτρόνιο εισέλθει στο μαγνητικό πεδίο κάθετο στις γραμμές πεδίου, η δύναμη θα προκαλέσει να μετακινηθεί σε κυκλική διαδρομή. Η ακτίνα του κύκλου εξαρτάται από τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου, την ταχύτητα του ηλεκτρονίου και το φορτίο του.
* ελικοειδές μονοπάτι: Εάν το ηλεκτρόνιο εισέλθει στο μαγνητικό πεδίο υπό γωνία με τις γραμμές πεδίου, θα ακολουθήσει ένα ελικοειδές μονοπάτι (όπως ένα ελατήριο).
Βασικά σημεία
* Η ταχύτητα του ηλεκτρονίου επηρεάζει τη δύναμη: Ένα ταχύτερο ηλεκτρόνιο θα βιώσει μια ισχυρότερη δύναμη.
* Η αντοχή του μαγνητικού πεδίου επηρεάζει τη δύναμη: Ένα ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο θα προκαλέσει μεγαλύτερη απόκλιση.
Εφαρμογές
Αυτή η αρχή των μαγνητικών δυνάμεων για τη μετακίνηση των χρεώσεων έχει πολλές εφαρμογές, όπως:
* φασματομετρία μάζας: Διαχωρίζοντας τα ιόντα με τη αναλογία μάζας προς φόρτιση.
* επιταχυντές σωματιδίων: Καθοδηγώντας τα φορτισμένα σωματίδια σε κυκλικές διαδρομές.
* ηλεκτρονικά μικροσκόπια: Εστίαση δέσμης ηλεκτρονίων για απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.
Συνοπτικά
Ένα ηλεκτρόνιο που πυροβόλησε μέσα από έναν μαγνήτη πεταλούδας θα βιώσει μια δύναμη λόγω του μαγνητικού πεδίου, προκαλώντας το να αποκλίνει από την ευθεία διαδρομή του. Η κατεύθυνση της δύναμης και η προκύπτουσα τροχιά του ηλεκτρονίου εξαρτώνται από την ταχύτητα του ηλεκτρονίου, τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου και τη γωνία εισόδου στο πεδίο.
