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ローレンツ力 (実験器具紹介)
正式名は比電荷測定器です。
電流計,電圧計や電源装置とともに置いてあります。
まずは動画をどうぞ。
アップル・クイックタイム形式 ウィンドウズ・メディアプレーヤー形式
声による操作の解説も聞いて下さい。できれば教科書の数式を見ながら,現象を確認すると分かりやすいです。
中央にある実験器具の各部のアップ写真を見て下さい。
黒い円形のものはコイルで,奥側と手前側に2つあります。2つあわせてヘルムホルツ・コイルといいます。(わりあい一様な磁場を作ってくれる)
ヘルムホルツ・コイルの中に球形のガラス管があります。この中を電子ビーム(電子線)が通ります。
下は電子を出す電子銃。左側がヒーターで,中央は加速する部分。
ヒーターを見たところ。
操作パネルを撮影した写真(3枚連続)
次の写真は,まだ磁場を発生させる前の様子。(動画から切り抜き写真)
ほぼ一様な磁場を奥から手前の向きに発生させたときの,電子の軌跡。ローレンツ力は円の中心向きです。(動画から切り抜き写真)
少し古い写真ですが,次の2つの写真も見て下さい。
下の写真はヘルムホルツ・コイルを使って磁場を発生させて,その中を電子ビームが通り,ローレンツ力をうけて円運動しているところ。(画像処理しています)
本来は,写真にも光るように写っている物差しで直径を測定し,ヘルムホルツ・コイルに流している電流から磁場を計算し,電子の比電荷(e/m)を測定する実験器具です。
さらに棒磁石で磁場を乱してみました。
実物を見る日をお楽しみに。