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.

37 19 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Vật lý điện tử

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thông tin:

13 trang 3 tháng trước

Tác giả:

Profile Trịnh Thảo Anh
VẬT LÝ ĐIỆN TỬ
CHƢƠNG 1
Thực hiện: Nguyễn Thị Oanh K61
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 1:
Tóm tắt:
cmd
cml
l
cml
VU
5,0
20
2
2
900
1
2
1
1
0
Tìm biểu thức và xác định độ nhạy S
Hƣớng dẫn
Vận tốc ban đầu của điện tử:
00
2
U
m
e
v
e
(m/s)
(Để xem cách xây dựng công thức trên các bạn đọc giáo trình’’ Vật lý điện tử’’, 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 có 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
Tọa độ của điện tử:
2
00
2
0
2
t
d
U
m
e
tvz
y
tU
m
e
tvtvx
k
e
z
e
xx
Qũy đạo chuyển động của điện tử
trong mặt phẳng (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 có:
D =
Với:
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
(vì
)
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
Độ nhạy S của ống:
)
2
(
2
2
1
0
1
l
l
dU
l
U
D
S
K
)/(1044,41020
900105,02
102
42
2
2
Vm
Ta thấy S phụ thuộc
0
U
và muốn
S thì
2
l
(ứng dụng: chế tạo ống tia điện tử)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 2
Tóm tắt:
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 biểu thức và XĐ độ nhạy S?
Hƣớng dẫn
Dƣới tác dụng của từ trƣờng, điện tử chuyển động theo quỹ đạo tròn có bán kính:
eB
mv
R
0
(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
cuu duong than cong . com
Do độ lệch trong từ trƣờng không lớn, nên độ lệch của điệntử trong vùng tác dụng của từ trƣờng:
22
2
2
22
2
0
0
2
0
2
Bx
mU
e
U
m
e
m
eBx
mv
eBx
R
x
xz
Nhận xét: với
1
lx
Pt quỹ đạo
22
0
2
0
Bx
mU
e
z
y
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:
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: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.
I
B
l
l
l
mU
e
I
D
S )
2
(
2
2
1
1
0
Ta lại có:
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 tắt:
R=3cm
VU
VU
500
300
2
1
2.Tính tiêu cự f của
hệ?
1.CM hệ 2 lƣới có tính hội tụ
Hƣớng dẫn
Giả sử chum điện tử chuyển động song song với trục của hệ 2 lƣới và cách trục một đoạn d<<R.
Tia tới và tia khúc xạ hợp thành với pháp tuyến mặt lƣới (bán khính OA) các góc
Theo định luật khúc xạ:
)90,0(,
1
3
5
300
500
sin
sin
0
1
2
U
U
Tia ló cắt trục của hệ
Xét
ABO, ta có:
sinsin
OBOA
,
, do góc
,
nhỏ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Nếu chùm tia nhỏ hẹp =>
nhỏ, khi đó:
sin
và
sin
Suy ra:
RR
ROB
OBR
1
3
5
1
1
1
(*)
Từ (*) => OB không đổi, tức là các tia hội tụ tại điểm B
Tiêu cự: 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 tắt
cmd
cmd
VU
G
8,0
5,0
200
2
1
Xác định
D
U
K
G
D
A
1
d
2
d
Hƣớng dẫn
Chùm điện tử song song hội tụ lên anot => => tiêu cự thấu kính:
2
df
Lại có công thức tiêu cự:
2
12
12
44
d
d
UU
d
UU
U
EE
U
f
GD
DA
DD
do anot A đƣợc nối với 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 có:
1
d
hay
0
1
1
d
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Bài 5
Tóm tắt
cmd
U
VUU
K
AD
1
0
100
1
2
D
U
Xác định
Hƣớng dẫn
Giả sử có hình vẽ
K
A
1
D
2
D
d
d d
Ứng dụng định luật quang học đối với 2 thấu kính ta có:
2
111
fba
a – khoảng cách vật đối với TK thứ 2
b – khoảng cách ảnh đối với TK thứ2
ĐK để chùm điện tử hội tụ trên anot là:
21
111
fdfd
(*)
1
f
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
cuu duong than cong . com
Công thức tiêu cực, ta có:
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
Vẽ lại 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
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

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