Bài giảng Vật lý điện tử__vat-ly-dien-tu | Môn Vật lý điện tử | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Bài giảng Vật lý điện tử__vat-ly-dien-tu | Môn Vật lý điện tử | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tài liệu gồm 13 trang giúp bạn tham khảo ôn tập đạt kết quả cao trong kỳ thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem.

VẬT LÝ ĐIỆN TỬ
CHƢƠNG 1
Thc hin: Nguyn Th Oanh K61
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 1:
Tóm tt:
cmd
cml
l
cml
VU
5,0
20
2
2
900
1
2
1
1
0
Tìm biu thc xác đnh đ nhy S
Hƣớng dn
Vn tc ban đu ca đin t:
00
2
U
m
e
v
e
(m/s)
(Đ xem cách xây dng công thc trên các bn đc giáo trình’’ Vt đin t’’, trang 10)
K
U
0
U
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Trong vùng tác dụng của điện trường thì,
vận tốc của điện tử các thành phần tương ứng:
t
d
U
m
e
tE
m
e
v
v
U
m
e
vvv
k
e
z
e
z
y
e
xx
0
2
000
Ta đ ca đin t:
2
00
2
0
2
t
d
U
m
e
tvz
y
tU
m
e
tvtvx
k
e
z
e
xx
Qũy đo chuyn đng ca đin t
trong mt phng (xOz):
0
4
2
2
2
0
0
2
y
x
dU
U
U
m
e
x
d
U
m
e
z
kk
(do
0
2
U
m
e
x
t
e
)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Độ lệch của chùm điện tử D so với tâm của màn, như hình vẽ trên ta :
D =
Vi:
d
l
U
U
m
eU
l
d
U
m
e
t
D
U
m
e
zD
KKK
4
2
22
2
1
0
0
2
1
2
11
0
11
1
2
0
U
m
e
l
v
l
t
x
(
)
d
l
U
U
l
U
m
e
t
d
U
m
e
l
v
v
llD
K
K
x
z
2
2
tan
1
0
2
0
1
2222
)
2
(
2
2
11
0
l
l
d
l
U
U
D
K
Đ nhy S ca ng:
)
2
(
2
2
1
0
1
l
l
dU
l
U
D
S
K
)/(1044,41020
900105,02
102
42
2
2
Vm
Ta thy S ph thuc
0
U
mun
S thì
2
l
(ng dng: chế to ng tia đin t)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 2
Tóm tt:
2/322
2
6
0
21
2
1
1
0
)(2
)/(1026,1
)(400
35
2
52
900
zR
WRi
H
ATm
vòngWWW
cml
l
cmRl
VU
Tìm biu thc XĐ đ nhy S?
Hƣớng dn
Dƣới tác dng ca t trƣờng, đin t chuyn đng theo qu đo tròn bán kính:
eB
mv
R
0
(Đ m hiu cách thiết lp công thc trên bn hãy đc giáo trình’’Vt đin t’’, trang 15)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Do đ lch trong t trƣờng không ln, nên đ lch ca đint trong vùng tác dng ca t trƣờng:
22
2
2
22
2
0
0
2
0
2
Bx
mU
e
U
m
e
m
eBx
mv
eBx
R
x
xz
Nhn xét: vi
1
lx
Pt qu đo
22
0
2
0
Bx
mU
e
z
y
Tƣơng t nhƣ trong ng tia đin t dung t đin lái tia, trong ng dùng cun t trƣờng lái tia đ lch trên màn hình D:
21
DDD
Trong đó:
21
0
2
0
1
2
1
22
2
1
00
2
1
11
2
tan
222
llB
mU
e
l
mv
eBl
l
R
l
lD
Bl
mU
e
mv
eBl
zD
)
2
(
2
)
2
(
2
1
1
0
2
1
0
1
l
l
lB
mU
e
l
l
mv
eBl
D
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Trong bài này:Đ nhy ca ng tia đin t v đ ln bng đ lch ca chùm đin t gây nên bi su thay đi dòng đin đ
ln bng 1A chy qua cun lái tia.
I
B
l
l
l
mU
e
I
D
S )
2
(
2
2
1
1
0
Ta li :
2/322
2
00
)(2 zR
WRI
HB
Nên:
2/322
2
0
2
1
1
0
)(2
)
2
(
2 zR
WR
l
l
l
Um
e
S
e
)/(616,0
)2)105,2((
)105,2(400
2
1026,1
1035105
900101,92
106,1
2/322
226
22
31
19
Am
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
-
e
O
R
f
A
B
d
Bài 3:
Tóm tt:
R=3cm
VU
VU
500
300
2
1
2.Tính tiêu c f ca
h?
1.CM h 2 lƣới tính hi t
Hƣớng dn
Gi s chum đin t chuyn đng song song vi trc ca h 2 lƣới cách trc mt đon d<<R.
Tia ti tia khúc x hp thành vi pháp tuyến mt lƣới (bán khính OA) các góc
Theo đnh lut khúc x:
)90,0(,
1
3
5
300
500
sin
sin
0
1
2
U
U
Tia ct trc ca h
Xét
ABO, ta :
sinsin
OBOA
,
, do góc
,
nh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Nếu chùm tia nh hp =>
nh, khi đó:
sin
sin
Suy ra:
RR
ROB
OBR
1
3
5
1
1
1
(*)
T (*) => OB không đi, tc các tia hi t ti đim B
Tiêu c: f = R + OB =
)(31,13
1
3
5
3
3 cm
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 4:
Tóm tt
cmd
cmd
VU
G
8,0
5,0
200
2
1
Xác đnh
D
U
K
G
D
A
1
d
2
d
Hƣớng dn
Chùm đin t song song hi t lên anot => => tiêu c thu kính:
2
df
Li công thc tiêu c:
2
12
12
44
d
d
UU
d
UU
U
EE
U
f
GD
DA
DD
do anot A đƣợc ni vi diapham
00
2
EUU
DA
=>
GD
UdUdd
221
)4(
)(14,57
8,05,04
2008,0
4
21
2
V
dd
Ud
U
G
D
21
111
ddf
Ta :
1
d
hay
0
1
1
d
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 5
Tóm tt
cmd
U
VUU
K
AD
1
0
100
1
2
D
U
Xác đnh
Hƣớng dn
Gi s hình v
K
A
1
D
2
D
d
d d
ng dng đnh lut quang hc đi vi 2 thu kính ta :
2
111
fba
a khong cách vt đi vi TK th 2
b khong cách nh đi vi TK th2
ĐK đ chùm đin t hi t trên anot :
21
111
fdfd
(*)
1
f
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Công thc tiêu cc, ta :
200
400
2
444
212
1
112
11
12
1
DDD
D
KDDD
DD
UUU
dU
d
UU
d
UU
U
EE
U
f
2
2
21
2
122
22
100
2
)(2
444
23
2
D
D
DD
D
DDDA
DD
U
U
UU
dU
d
UU
d
UU
U
EE
U
f
(1)
(2)
Thế (1), (2) vào (*) ,ta đƣợc:
06000023005
2
100
1
1
200
600
1
22
2
2
2
2
2
DD
D
D
D
D
UU
U
U
U
U
)(28,432
2
VU
D
)(28
2
VU
D
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Nếu
)(28,432
2
VU
D
)(72,1
1
cmf
)(4,2
2
cmf
V li hình
K
A
1
D
2
D
Nếu
)(28
2
VU
D
)(8,0
)(3,2
2
1
cmf
cmf
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
| 1/13

Preview text:

VẬT LÝ ĐIỆN TỬ CHƢƠNG 1
Thực hiện: Nguyễn Thị Oanh K61 cuu duong than cong . com CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Bài 1: Tóm tắt: U 900 V 0 l 2 cm 1 l1 l 20 cm U 2 K U 2 0 d 0 ,5 cm 1
Tìm biểu thức và xác định độ nhạy S Hƣớng dẫn
Vận tốc ban đầu của điện tử: cuu duong than cong . com 2 e v U (m/s) 0 0 m e
(Để xem cách xây dựng công thức trên các bạn đọc giáo trình’’ Vật lý điện tử’’, trang 10) CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt 2 e
Trong vùng tác dụng của điện trường thì, v v v U x 0 x 0 0
vận tốc của điện tử có các thành phần tương ứng: m e v 0 y e e U v E t k t z z m m d e e 2 e
Tọa độ của điện tử: x v t v t U t x 0 x 0 m e y 0 e U k 2 z v t t z 2 m d e cuu duong than cong . com
Qũy đạo chuyển động của điện tử 2 e U x U x k k 2 (do t ) trong mặt phẳng (xOz): z x 2 e 2 2 e m d 4 dU U 0 U 0 m 0 e m y 0 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Độ lệch của chùm điện tử D so với tâm của màn, như hình vẽ trên ta có: D = D D 1 2 Với: 2 2 e U e U l U l l l 2 1 1 D z K t K 1 K 1 (vì t ) 1 1 1 2 eU 2 m D 2 m d v 2 e 0 U 4 d 0 x 0 U 0 m m e U K t v 1 U l z m d D l tan l l l K 1 2 2 2 2 2 v 2 e U 2 d x 0 U 0 m U l l 1 D K ( 1 l ) 2 U 2 d 2 0 Độ nhạy S của ống: D 2 l l 2 10 1 2 4 S ( 1 l ) cuu duong than cong . com 20 10 4 , 44 10 ( m / V ) 2 2 U 2 dU 2 2 0 ,5 10 900 K 0
Ta thấy S phụ thuộc U và muốn S thì 0 l 2
(ứng dụng: chế tạo ống tia điện tử) CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Bài 2 Tóm tắt: U 900 V 0 l 2 R 5 cm 1 l1 l 35 cm 2 2 W W W 400 ( vòng ) 1 2 6 1, 26 10 (Tm / A ) 0 2 i WR H 2 2 3 / 2 2 ( R z )
Tìm biểu thức và XĐ độ nhạy S? Hƣớng dẫn mv
Dƣới tác dụng của từ trƣờng, điện tử chuyển động theo quỹ đạo tròn có bán kính
cuu duong than cong . com : R 0 eB
(Để tìm hiểu cách thiết lập công thức trên bạn hãy đọc giáo trình’’Vật lý điện tử’’, trang 15) CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Do độ lệch trong từ trƣờng không lớn, nên độ lệch của điệntử trong vùng tác dụng của từ trƣờng: 2 2 2 x x eB eBx e Bx z x 2 R 2 mv 2 e 2 mU 2 0 0 2 m U 0 m y 0 Nhận xét: với Pt quỹ đạo x l 2 1 e Bx z 2 mU 2 0
Tƣơng tự nhƣ trong ống tia điện tử dung tụ điện lái tia, trong ống dùng cuộn từ trƣờng lái tia độ lệch trên màn hình D: D D D 1 2 Trong đó: 2 2 l eB e Bl 1 1 D z 1 1 2 mv 2 mU 2 0 0 l l eB e 1 1 D l tan l l B l l cuu duong than cong . com 2 2 2 2 1 2 R mv 2 mU 0 0 eBl l e l 1 D ( 1 l ) B l ( 1 l ) 2 1 2 mv 2 2 mU 2 0 0 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Trong bài này:Độ nhạy của ống tia điện tử về độ lớn bằng độ lệch của chùm điện tử gây nên bởi sựu thay đổi dòng điện có độ
lớn bằng 1A chạy qua cuộn lái tia. D e l B S l ( 1 l ) 1 2 I 2 mU 2 I 0 Ta lại có: 2 I WR B H 0 0 2 2 3 / 2 2 ( R z ) Nên: 2 e l WR 1 0 S l ( l ) 1 2 2 2 3 / 2 2 m U 2 2 ( R z ) e 0 19 6 2 2 1, 6 10 1, 26 10 400 ( 2 ,5 10 ) 2 2 5 10 35 10 31 2 2 3 / 2 2 9 1 , 10 900 2 (( 2 ,5 10 ) 2 )
0 , 616 ( m / A ) cuu duong than cong . com CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Bài 3: Tóm tắt: R=3cm
1.CM hệ 2 lƣới có tính hội tụ - e U 300 V A 1 2.Tính tiêu cự f của d U 500 V 2 hệ? O f B R Hƣớng dẫn
Giả sử chum điện tử chuyển động song song với trục của hệ 2 lƣới và cách trục một đoạn d<Tia tới và tia khúc xạ hợp thành với pháp tuyến mặt lƣới (bán khính OA) các góc , , do góc , nhỏ
Theo định luật khúc xạ: sin U 500 5 2 1 sin U 300 3
Tia ló cắt trục của hệ 1 0 , ( 0 , 90 ) cuu duong than cong . com Xét ABO, ta có: OA OB sin sin CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Nếu chùm tia nhỏ hẹp => nhỏ, khi đó: sin và sin Suy ra: R OB OB R 1 1 R R (*) 5 1 1 3
Từ (*) => OB không đổi, tức là các tia hội tụ tại điểm B 3 Tiêu cự: f = R + OB = 3 13 ,31 ( cm ) 5 1 3 cuu duong than cong . com CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Bài 4: K G D A Tóm tắt U 200 V G d 0 , 5 cm 1 d 0 ,8 cm 2 d d 1 2 Xác định U D Hƣớng dẫn 1 1 1 Ta có: f d d 1 2
Chùm điện tử song song hội tụ lên anot => 1 d hay 1 => 0
tiêu cự thấu kính: f d 2 d 1
Lại có công thức tiêu cự: 4U 4U
do anot A đƣợc nối với diapham f D D d 2 U U U U E E => U U 0 E 0 2 1 A D D G A D 2 d d cuu duong than cong . com 2 1 ( 4 d d ) U d U 1 2 D 2 G d U 0 ,8 200 2 U G 57 14 , (V ) D 4 d d 4 0 ,5 0 ,8 1 2 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Bài 5 Tóm tắt Hƣớng dẫn U U 100 V D A 1 Giả sử có hình vẽ U 0 K d 1cm K D 1 D 2 A U Xác định f 1 D 2 d d d
Ứng dụng định luật quang học đối với 2 thấu kính ta có: 1 1 1
a – khoảng cách vật đối với TK thứ 2 cuu duong than cong . com a b f
b – khoảng cách ảnh đối với TK thứ2 2
ĐK để chùm điện tử hội tụ trên anot là: 1 1 1 (*) d f d f 1 2 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Công thức tiêu cực, ta có: 4 U 4 U 4 dU D D D 400 1 1 1 f (1) 1 U U U U E E D D D K U 2 U U 200 2 1 2 1 1 D D D 2 1 2 d d 4 U 4 U 4 dU 2 U D D D D 2 2 2 2 f (2) 2 U U U U E E A D D D 2 (U U ) 100 U 3 2 2 2 1 D D D 1 2 2 d d
Thế (1), (2) vào (*) ,ta đƣợc: 100 1 1 U D 2 2 5U 2300 U 60000 0 D D U 600 D 1 2 2 2 U 2 D 2 U 200 D 2 U 432 , 28 (V ) D 2 cuu duong than cong . com U 28 (V ) D 2 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Nếu U 432 , 28 (V ) f 1 , 72 ( cm ) D 1 2 f 2 , 4 ( cm ) 2 Vẽ lại hình K D 1 D 2 A f 2 , 3 ( cm ) Nếu 1 U 28 (V ) D 2 f 0 ,8 ( cm ) 2 cuu duong than cong . com CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt