Cтраница 2
Это соотношение означает, что частицы с одинаковым отношением заряда к массе, но с различными скоростями отклоняются описанным сочетанием полей таким образом, что их треки на мишени, перпендикулярной начальным скоростям частиц, образуют параболу. Отдельные точки параболы отвечают частицам с разными начальными скоростями, но сама парабола определяется только полями, геометрией системы и отношением заряда частицы к ее массе. Частицы с различными отношениями заряда к массе образуют разные параболы. Следовательно, измеряя коэффициент перед квадратичным членом в уравнении параболы, можно определить отношение заряда частицы к ее массе. [16]
Раз все происходящее определяется амплитудами, то закон должен будет объяснить, как сказывается на амплитудах влияние магнитного поля; с ускорениями же частиц мы больше никакого дела иметь не будем. Закон этот состоит в следующем: фазу, с какой амплитуда достигает детектора, двигаясь по какой-то траектории, присутствие магнитного поля меняет на величину, равную интегралу от векторного потенциала вдоль этой траектории, умноженному на отношение заряда частицы к постоянной Планка. [17]
Любая аксиально-симметричная система электродов образует электростатическую линзу ( см. разд. Характерной отличительной особенностью электростатической линзы в нерелятивистском случае является независимость ее фокусирующих свойств, а также аберраций от отношения заряда частицы к ее массе и, следовательно, если в системе будут использоваться ионы различных типов, то необходимо применять электростатические линзы. Это свойство является следствием законов подобия, изложенных в разд. Так как оптическую силу аксиально-симметричных магнитных линз приблизительно можно считать пропорциональной отношению заряда частицы к ее массе [ см. уравнения (4.51) и (4.117) ], это преимущество электростатических линз особенно проявляется при работе с тяжелыми ионами. [18]
Это соотношение означает, что частицы с одинаковым отношением заряда к массе, но с различными скоростями отклоняются описанным сочетанием полей таким образом, что их треки на мишени, перпендикулярной начальным скоростям частиц, образуют параболу. Отдельные точки параболы отвечают частицам с разными начальными скоростями, но сама парабола определяется только полями, геометрией системы и отношением заряда частицы к ее массе. Частицы с различными отношениями заряда к массе образуют разные параболы. Следовательно, измеряя коэффициент перед квадратичным членом в уравнении параболы, можно определить отношение заряда частицы к ее массе. [19]
Отрицательно заряженные частицы могут быть получены и из других источников. Так, они наблюдаются в излучениях радиоактивных веществ и испускаются раскаленными металлами и окисями металлов. Последний из этих источников используется в электронных лампах различных конструкций. Зоммерфельд в своей книге Строение атома и спектральные линии [1] дает описание трубки, в которой на катоде нанесен слой окиси кальция ( вещества, легко испускающего электроны), нагреваемый разрядом. Эта трубка заполнена газом под давлением 0 1 мм, что позволяет наблюдать за потоком электронов, так как они ионизируют газ и заставляют его светиться. Действие наложенного электрического поля легко может быть прослежено в такой трубке, как описанная Зоммерфельдом, так как след электронов отмечается свечением газа. Легко установить, что они ведут себя как отрицательно заряженные частицы, но точные измерения не могут быть проведены с трубками, содержащими газ под давлением 0 1 мм, так как газ под влиянием электронов становится проводящим, и это осложняет действие электрического поля. Однако трубка, изображенная на рис. 2, можетбыть использована для количественных измерений, если она хорошо эвакуирована, и путем наблюдения действия магнитного поля и сравнения его с действием электрического поля оказывается возможным определить удельный заряд ( отношение заряда частицы к ее массе) и скорость электронов, как это будет описано ниже. [20]