سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
جدا كننده سرعت نام وسیله ایست كه سرعت ذرّات باردار را اندازه گیری و تفكیك می‌نماید. این دستگاه طوری عمل می‌كند كه برآیند نیروهای الكتریكی و مغناطیسی وارد بر ذرّه صفر باشد.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

جدا كننده سرعت

جدا كننده سرعت

 
   "جدا كننده سرعت" نام وسیله ایست كه سرعت ذرّات باردار را اندازه گیری و تفكیك می‌نماید.

    این دستگاه طوری عمل می‌كند كه برآیند نیروهای الكتریكی و مغناطیسی وارد بر ذرّه صفر باشد. شكل زیر ذرّه‌ای با بار مثبت q0+ را نشان می‌دهد كه عمود بر میدان مغناطیسی B و با سرعت V حركت می‌كند.

 

جدا كننده سرعت

 

    به نظر شما میدان الكتریكی E در كدام جهت اعمال شود تا نیروی مغناطیسی حاصله از B را خنثی كند؟

    اگر برآیند نیروی الكتریكی و مغناطیسی صفر باشد آنگاه بایستی جهت این نیروها خلاف هم باشد. با به كار بردن قاعده دست راست، درمی‌یابیم كه جهت نیروی مغناطیسی به سمت بالا است.

 

در نتیجه جهت نیروی الكتریكی باید به سمت پایین باشد. اما جهت میدان الكتریكی همان جهت نیروی وارد بر بار مثبت است. بنابراین برای تعادل نیروها، جهت میدان الكتریكی باید به سمت پایین باشد. به‌عبارتی میدان‌های الكتریكی و مغناطیسی بر یكدیگر عمود هستند.

 

    شكل زیر یك "جدا كننده سرعت" را نشان می‌دهد كه میدان‌های الكتریكی و مغناطیسی در آن بر هم عمودند.

 

جدا كننده سرعت

 

    این وسیله استوانه‌ای است كه در داخل میدان مغناطیسی B قرار گرفته است. داخل استوانه خازن متوازی السطوحی قرار دارد كه می‌تواند میدان E تولید كند. ذرّه باردار از طرف چپ و عمود بر هر دو میدان وارد می‌شود. اگر شدّت میدان E و B بدرستی انتخاب شوند آنگاه نیروی الكتریكی و مغناطیسی یكدیگر را خنثی می‌كنند.
 

جدا كننده سرعت

جدا كننده سرعت

    بنا به قانون اوّل نیوتن، چون برآیند نیروی الكتریكی و مغناطیسی صفر است پس سرعت ذرّه تغییر نمی‌كند و ذرّه در مسیر مستقیم به حركت خود ادامه و از طرف راست خارج می‌شود. اندازه سرعت انتخاب شده را می‌توان از روابط زیر به‌دست آورد.

جدا كننده سرعت

 
  اگر ذرّه با سرعتی غیر از مقدار فوق به داخل دستگاه پرتاب شود آنگاه برآیند نیروها صفر نخواهد بود و ذرّه منحرف شده و از طرف دیگر خارج نمی‌گردد.

    در تصویر زیر محفظه ای را می‌بینید كه در آن پرتوی الكترونی از سمت چپ به راست در حال حركت است.

میدان الكتریكی و مغناطیسی چه اثری بر مسیر حركت بار دارد؟

 

جدا كننده سرعت

 
    برای بررسی این پدیده به فیلم زیر توجه كنید.
جدا كننده سرعت

 

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید.

 

 

 

 

 

جدا كننده سرعت

 

 

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید.

 

 

 

    اگر مایل هستید با جدا كننده سرعت كار كنید، مقاله بعدی را ببینید.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین