Elektronları hareketi deneyi (elektron’s motion experiment)

Bu deneyde elektronların hareketinin elektrik ve manyetik alanda nasıl manipüle edildiğini göreceğiz.
Elektronların elektrik ve manyetik alanlardaki hareketi, Lorentz kuvveti denilen bir kuvvet tarafından belirlenir. Lorentz kuvveti, bir elektronun hem elektrik alanında (E) hem de manyetik alanında (B) maruz kaldığı toplam kuvvettir ve şu şekilde ifade edilir:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
Burada:
\(\mathbf{F}\) Lorentz kuvveti,
\(q\) elektronun yükü (elektron için bu negatif yüklüdür),
\(\mathbf{E}\) elektrik alanı,
\(\mathbf{v}\) elektronun hızı,
\(\mathbf{B}\) manyetik alan.
Elektrik alanındaki hareket:
Elektrik alanı, yüklü bir parçacık üzerinde doğrudan bir kuvvet uygular. Elektron gibi negatif yüklü bir parçacık, elektrik alanı yönünün tersine doğru hareket eder. Elektrik alanı (\(\mathbf{E}\)) sabit ise, elektron bu alanda düzgün ivmelenir.
Manyetik alanındaki hareket:
Manyetik alan, yüklü bir parçacığın hareket yönüne dik olarak bir kuvvet uygular. Bu kuvvet, parçacığın hız vektörü (\(\mathbf{v}\)) ile manyetik alan vektörünün (\(\mathbf{B}\)) vektörel çarpımına bağlıdır (\(\mathbf{v} \times \mathbf{B}\)). Sonuç olarak, manyetik alan sadece parçacığın hızının yönünü değiştirir, hızının büyüklüğünü değil. Elektron manyetik alanda dairesel veya sarmal bir yol izler.
Bir elektron hem elektrik hem de manyetik alana maruz kaldığında, bu iki kuvvetin birleşik etkisi altında hareket eder. Bu durumda elektronun hareketi oldukça karmaşık bir yörünge izleyebilir. Elektrik alanı elektronun hızını değiştirirken, manyetik alan bu hızın yönünü değiştirir. Bu dinamik kombinasyon, elektronların elektromanyetik dalgalarda veya parçacık hızlandırıcılarda nasıl davrandığını anlamak için kritik öneme sahiptir.
The motion of an electron in electric and magnetic fields is governed by the Lorentz force law, which describes the force acting on a charged particle due to these fields. The Lorentz force \( \mathbf{F} \) is given by:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
Here:
\( \mathbf{F} \) is the Lorentz force,
\( q \) is the charge of the electron (for an electron, \( q = -e \) where \( e \) is the elementary charge),
\( \mathbf{E} \) is the electric field,
\( \mathbf{v} \) is the velocity of the electron,
\( \mathbf{B} \) is the magnetic field.
Motion in an Electric Field
When an electron moves in an electric field \( \mathbf{E} \), it experiences a force \( \mathbf{F_E} \) given by:
\[ \mathbf{F_E} = q \mathbf{E} \]
Since the electron has a negative charge, it will accelerate in the direction opposite to the electric field vector. If the electric field is uniform, the electron will experience a constant acceleration, similar to a particle under constant gravitational force.
Motion in a Magnetic Field
When an electron moves in a magnetic field \( \mathbf{B} \), it experiences a force \( \mathbf{F_B} \) given by:
\[ \mathbf{F_B} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
This force is always perpendicular to both the velocity of the electron and the magnetic field. As a result, the magnetic force changes the direction of the electron's velocity without changing its speed. This leads to circular or helical motion, depending on the angle between the velocity vector and the magnetic field. The radius \( r \) of the circular path (cyclotron radius) is given by:
\[ r = \frac{mv}{|q|B} \]
where \( m \) is the mass of the electron, \( v \) is the velocity of the electron, and \( B \) is the magnetic field strength.
Combined Electric and Magnetic Fields
When both electric and magnetic fields are present, the electron's motion is influenced by both fields simultaneously. The total force acting on the electron is:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
The electron's trajectory will be a combination of the linear acceleration due to the electric field and the circular or helical motion due to the magnetic field. This results in complex motion, such as a spiral trajectory if the fields are oriented perpendicularly.
Example: Crossed Fields (Perpendicular \( \mathbf{E} \) and \( \mathbf{B} \))
In the special case where the electric field \( \mathbf{E} \) and magnetic field \( \mathbf{B} \) are perpendicular to each other (crossed fields), and assuming the initial velocity is zero, the electron will experience a drift motion. This drift velocity \( \mathbf{v_d} \) is given by:
\[ \mathbf{v_d} = \frac{\mathbf{E} \times \mathbf{B}}{B^2} \]
The electron will move in a direction perpendicular to both \( \mathbf{E} \) and \( \mathbf{B} \) with a constant drift velocity.

[@Leya-g2b]

Çok iyi

[@Hacuveyis4242]

Hocam çok iyisiniz

[@middleAttjtude]

hocam videonuz harika. peki bu elektron üreten alet nasıl çalışıyor yani o sadece bir güç kaynağı ve elektrik mi üretiyor? öyleyse proton yok mu burada? sadece elektron mu oluşuyor, mantığı nedir? ayrıca elektrik akımı aslında bir uçtan diğer uca giden elektronlar değil de bu elektronların hareketine bağlı oluşan elektromanyetik bir dalganın bir uçtan diğer uca ulaşması deniyor. buradaki deneyde mavi ışık elektromanyetik dalganın izi midir acaba, teşekkür ederim.

[@xylazinrompun]

Fizik nedir= Şöyle.

[@ergunguler3981]

Mavi rengin anlamı nedir? Neden mavidir?

[@drilhancandan]

Fosforlu ekrana çarpan elektronların oluşturduğu iz.

[@caglarergul3095]

Televizyon Nasıl Çalışır X Ray Gibi Görüntüleme Cihazları Nasıl Çalışır İşte Böyle.

[@irithel-qy7db]

Hocam konu dışı ama potonlar nötrona dönüşmesi w- ve w+ bozonu aracılığılyla mı oluyor kuarklardan biri değiştirilerek mi bu oluyor

[@drilhancandan]

Evet o şekilde olur. Protonlar nötronlara döşüyor. Beta - ve beta + bozunması ile.

[@irithel-qy7db]

@@drilhancandan Hocam nötron protona dönüşüm yaparken nötron bir aşağı kuarkını yukarı kuarka dönüştürürken aşağı kuark negatif yükünü w- bozonuyla dışarıya aktarıyor ve yukarı kuarka dönüştükten sonra pozitif yükünü nereden alıyor ? aydınlatırmısınız lütfen

[@irithel-qy7db]

@@drilhancandan Peki hocam Z bozonun görevi nedir parçacıklara kütle mi veriyor veriyorsa bu nasıl oluyor parçacıklar Z bozonunu emisyon ve absorbe ederek mı kütle kazanıyor

[@yasareren4524]

vatandaş ne anlamalıydı?

[@drilhancandan]

Elektronların var olduğunu ve negatif yüke sahip olduğunu anlaşmalı. Ayrıca elektronların manyetik alandanda etkilemediğini anlamalı 😎