Електрони в магнітному полі

Якщо у вас є старий телевізор з електро-променевою трубкою, що вже відпрацював своє, то кожен з нас в змозі провести простий дослід з електронами. Адже в трубці телевізора саме електрони рядками вдаряють екраном кінескопа, викликаючи свічення.

Як поводяться електрони в магнітному полі? Можна здійснити простий дослід. Візьміть постійний магніт сильніше, піднесіть його полюс до екрану. Зображення на екрані перетвориться на спіраль, що нагадує галактику. Якщо зображення скрутиться вправо, це означає, що до екрану піднесений північний полюс магніту. Південний полюс магніту утворює спіраль, скручену вліво.

Як поводяться електрони в магнітному полі?

При наближенні магніту до екрану проти нього з'явиться темне кільце (якщо циліндричний магніт), а в самому центрі залишиться світла точка, через яку потік електронів продовжує йти до полюса. Темна пляма показує, що магнітні полюси відштовхують електрони, направляються до екватора магнітного поля та по орбіті навколо магніту.

Електрони в магнітному полі відштовхуються північним та південним полюсами. Тому вони зосереджуються в екваторіальній площині магнітного поля у вигляді досить плоского кільця, на зразок кілець планети Сатурн.

Взявши правою рукою магніт за кінець північного полюса, піднесіть його площиною горизонтально до екрана. Зображення на екрані зігнеться дугою – вгору над екватором магнітного поля. Переверніть магніт південним полюсом праворуч – зображення на екрані прогнеться вниз.

З цих дослідів видно, що електрони в магнітному полі обертаються орбітою проти годинникової стрілки, якщо дивитися на магніт з північного полюса. Якщо ми маємо справу з позитивно зарядженими частинками, то вони, відштовхуючись від полюсів магніту, попрямували б у бік, протилежний напряму електронів орбітою.

А що буде, якщо магніт поставити на підшипники та опромінити досить потужним потоком електронів? Мабуть, магніт почне обертатися; у потоці електронів – за годинниковою стрілкою, у потоці протонів – проти годинникової стрілки. Напрямок обертання магніту буде протилежним напряму закручування заряджених частинок.

Інструменти