Disa pajisje vakum përdorin lëvizjen e elektroneve në një fushë magnetike.

Le të shqyrtojmë rastin kur një elektron fluturon në një fushë magnetike uniforme me shpejtësia fillestare v 0, i drejtuar pingul me linjat magnetike të forcës. Në këtë rast, e ashtuquajtura forca e Lorencit vepron në elektronin në lëvizje F, i cili është pingul me vektorin h0 dhe vektorin e forcës së fushës magnetike N. Madhësia e forcës F përcaktohet nga shprehja: F= ev0H.

Në v0 = 0, forca P është e barabartë me zero, d.m.th., fusha magnetike nuk vepron në një elektron të palëvizshëm.

Forca F përkul trajektoren e elektronit në një hark rrethor. Meqenëse forca F vepron në kënde të drejta me shpejtësinë h0, ajo nuk funksionon. Energjia e elektronit dhe shpejtësia e tij nuk ndryshojnë në madhësi. Ka vetëm një ndryshim në drejtimin e shpejtësisë. Dihet se lëvizja e një trupi në rreth (rrotullim) me shpejtësi konstante përftohet për shkak të veprimit të një force centripetale të drejtuar drejt qendrës, e cila është pikërisht forca F.

Drejtimi i rrotullimit të një elektroni në një fushë magnetike në përputhje me rregullin e dorës së majtë përcaktohet lehtësisht nga duke ndjekur rregullat. Duke parë në drejtimin magnetik linjat e energjisë, atëherë elektroni lëviz në drejtim të akrepave të orës. Me fjalë të tjera, rrotullimi i elektronit përkon me lëvizjen rrotulluese të vidës, e cila vidhohet në drejtim të vijave magnetike të forcës.

Le të përcaktojmë rrezen r rrethi i përshkruar nga elektroni. Për ta bërë këtë, ne do të përdorim shprehjen për forcën centripetale, të njohur nga mekanika: F = mv20/r. Le ta barazojmë me vlerën e forcës F = ev0H: mv20/r = ev0H. Tani nga ky ekuacion mund të gjeni rrezen: r= mv0/(eH).

Sa më e madhe të jetë shpejtësia e elektronit v0, aq më shumë priret të lëvizë drejtvizor nga inercia dhe rrezja e lakimit të trajektores do të jetë më e madhe. Nga ana tjetër, me një rritje N forca F rritet, lakimi i trajektores rritet dhe rrezja e rrethit zvogëlohet.

Formula e përftuar është e vlefshme për lëvizjen e grimcave me çdo masë dhe ngarkesë në një fushë magnetike.

Merrni parasysh varësinë r nga m dhe e. Grimca e ngarkuar me masë më të madhe m tenton të fluturojë më fort nga inercia në vijë të drejtë dhe lakimi i trajektores do të ulet, pra do të bëhet më i madh. Me çfarë më shumë pagesë e, ato më shumë forcë F dhe sa më shumë të përkulet trajektorja, pra rrezja e saj bëhet më e vogël.

Pasi u largua nga fusha magnetike, elektroni vazhdon të fluturojë me inerci në një vijë të drejtë. Nëse rrezja e trajektores është e vogël, atëherë elektroni mund të përshkruajë rrathë të mbyllur në një fushë magnetike.

Kështu, fusha magnetike ndryshon vetëm drejtimin e shpejtësisë së elektronit, por jo madhësinë e saj, d.m.th., nuk ka ndërveprim energjetik midis elektronit dhe fushës magnetike. Krahasuar me një fushë elektrike, efekti i një fushe magnetike në elektrone është më i kufizuar. Kjo është arsyeja pse një fushë magnetike përdoret për të ndikuar në elektronet shumë më rrallë se një fushë elektrike.

Le të shqyrtojmë lëvizjen e një elektroni në një fushë magnetike uniforme. Nëse heterogjeniteti i fushës është i parëndësishëm, ose nëse nuk ka nevojë të merret saktë vlerësimet sasiore, atëherë për të studiuar lëvizjen në një fushë johomogjene mund të përdoret edhe më shumë ligje të thjeshta, marrë për një fushë uniforme.

Lëreni një elektron të fluturojë në një fushë magnetike uniforme me një shpejtësi fillestare V 0 të drejtuar pingul me linjat magnetike të forcës, Fig. 5. Në këtë rast, mbi elektronin vepron forca e Lorencit F, e cila është pingul me vektorin V 0 dhe vektorin e induksionit magnetik B, dhe numerikisht është i barabartë me:

Në V 0 =0, forca F është gjithashtu zero (fusha magnetike nuk vepron në një elektron të palëvizshëm). Forca F përkul trajektoren e elektronit në një hark rrethor. Meqenëse forca F vepron në kënde të drejta me shpejtësinë V 0, ajo nuk funksionon. Energjia e elektronit dhe shpejtësia e tij nuk ndryshojnë. Ndryshon vetëm drejtimi i lëvizjes.

Drejtimi i lëvizjes së elektroneve përcaktohet nga rregulli i mëposhtëm mnemonik: rrotullimi i elektronit përkon me lëvizjen rrotulluese të vidës, e cila vidhohet në drejtim të vijave magnetike të forcës. Ky rregull shpesh quhet rregull gimlet.

Dihet se lëvizja e një trupi në një rreth me një shpejtësi konstante ndodh nën ndikimin e një force të drejtuar drejt qendrës (centripetale). Në rastin tonë, forca e Lorencit F vepron si forca centripetale Nga mekanika dihet se forca centripetale mund të llogaritet duke përdorur formulën:

ku r është rrezja e rrethit të rrotullimit të elektronit. Duke barazuar forcën centripetale të marrë nga shprehja e fundit me shprehjen për forcën e Lorencit, marrim:

.

Si të gjeni rrezen:

Sa më e madhe të jetë shpejtësia e elektronit, aq më e madhe është rrezja e rrethit që ai përshkruan në fushën magnetike. Pasi u largua nga fusha magnetike, elektroni fluturon në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore nga inercia. Nëse rrezja e rrethit është e vogël, atëherë elektroni mund të përshkruajë rrathë të mbyllur në një fushë magnetike.

Le të shqyrtojmë rastin kur një elektron fluturon në një fushë magnetike në çdo kënd, Fig. 6. Le të zgjedhim plan koordinativ në mënyrë që vektori i shpejtësisë fillestare të elektronit V 0 të shtrihet në këtë rrafsh dhe që boshti X të përputhet në drejtim me vektorin B. Le ta zbërthejmë V 0 në komponentët V x dhe V y. Lëvizja e një elektroni me një shpejtësi V x është e barabartë me një rrymë përgjatë vijave të forcës. Një rrymë e tillë nuk ndikohet nga një fushë magnetike. Prandaj, shpejtësia V x nuk pëson asnjë ndryshim. Nëse elektroni do të kishte vetëm këtë shpejtësi, ai do të lëvizte në një vijë të drejtë dhe uniforme. Ndikimi i fushës në shpejtësinë V y është i njëjtë si në rastin e parë të paraqitur në Fig. 6. Duke pasur vetëm shpejtësinë V y, elektroni do të lëvizte në një rreth në një rrafsh pingul me vijat magnetike të forcës.

Lëvizja që rezulton e elektronit ndodh përgjatë një linje spirale (spiral). Në varësi të vlerave të B, V x dhe V y, kjo spirale është pak a shumë e shtrirë. Rrezja e spirales mund të përcaktohet lehtësisht duke përdorur formulën e fundit duke zëvendësuar shpejtësinë V y në të.

Më poshtë janë kushtet e problemeve dhe zgjidhjet e skanuara. Nëse keni nevojë të zgjidhni një problem në këtë temë, mund të gjeni një kusht të ngjashëm këtu dhe ta zgjidhni tuajën me analogji. Faqja mund të marrë pak kohë për t'u ngarkuar për shkak të sasi e madhe vizatime. Nëse keni nevojë për zgjidhjen e problemeve ose ndihmë online në fizikë, ju lutemi na kontaktoni, ne do të jemi të lumtur t'ju ndihmojmë.

Lëvizja e një ngarkese në një fushë magnetike mund të ndodhë në një vijë të drejtë, në një rreth ose në një spirale. Nëse këndi ndërmjet vektorit të shpejtësisë dhe vijave të fushës magnetike nuk është e barabartë me zero ose 90 gradë, ngarkesa lëviz në një spirale - mbi të veprohet nga fusha magnetike nga forca e Lorencit, e cila i jep nxitim centripetal.

Një grimcë, e përshpejtuar nga një ndryshim potencial prej 100 V, lëviz në një fushë magnetike me një induksion prej 0,1 T në një spirale me rreze 6,5 cm me një hap prej 1 cm Gjeni raportin e ngarkesës së grimcës me masën e saj.

Një elektron fluturon me një shpejtësi prej 1 mm/s në një fushë magnetike në një kënd prej 60 gradë ndaj vijave të forcës. Forca e fushës magnetike 1,5 kA/m. Gjeni rrezen dhe hapin e spirales përgjatë së cilës do të lëvizë elektroni.

Një elektron lëviz në një fushë magnetike me një induksion prej 100 μT në një spirale me rreze 5 cm dhe një hap prej 20 cm Gjeni shpejtësinë e elektronit.

Një elektron, i përshpejtuar nga një ndryshim potencial prej 800 V, lëviz në një fushë magnetike me një induksion prej 4,7 mT në një spirale me një hap prej 6 cm.

Një proton, i përshpejtuar nga një ndryshim potencial prej 300 V, fluturon në një fushë magnetike në një kënd prej 30 gradë në linjat e forcës. Induksioni i fushës magnetike 20 mT. Gjeni rrezen dhe hapin e spirales përgjatë së cilës do të lëvizë protoni.

Një elektron, i përshpejtuar nga një ndryshim potencial prej 6 kV, fluturon në një fushë magnetike në një kënd prej 30 gradë në linjat e forcës. Induksioni i fushës magnetike 13 mT. Gjeni rrezen dhe hapin e spirales përgjatë së cilës do të lëvizë elektroni.

Një grimcë alfa, e përshpejtuar nga një ndryshim potencial U, fluturon në një fushë magnetike në një kënd me vijat e fushës. Induksioni i fushës magnetike 50 mT. Rrezja dhe hapi i spirales - trajektorja e grimcës - janë përkatësisht 5 cm dhe 1 cm Përcaktoni ndryshimin potencial U.

Një elektron fluturon me një shpejtësi prej 1 mm/s në një fushë magnetike në një kënd prej 30 gradë ndaj vijave të forcës. Induksioni i fushës magnetike 1.2 mT. Gjeni rrezen dhe hapin e spirales përgjatë së cilës do të lëvizë elektroni.

Një elektron fluturon me një shpejtësi prej 6 mm/s në një fushë magnetike në një kënd prej 30 gradë ndaj vijave të forcës. Induksioni i fushës magnetike 1.0 mT. Gjeni rrezen dhe hapin e spirales përgjatë së cilës do të lëvizë elektroni.

Një elektron lëviz në një fushë magnetike me një induksion prej 5 mT në një spirale me një hap prej 5 cm dhe një rreze prej 2 cm Përcaktoni shpejtësinë dhe energjia kinetike elektroni dhe këndi ndërmjet vektorëve të shpejtësisë së elektronit dhe induksionit të fushës magnetike.

Lëvizja e elektronit në një fushë frenimi

Le të jetë shpejtësia fillestare e elektronit v0 në drejtim të kundërt me forcën F që vepron mbi elektronin nga fusha.

Elektroni fluturon me një shpejtësi të caktuar fillestare nga elektroda me një potencial më të lartë. Meqenëse forca F drejtohet drejt shpejtësisë v0, elektroni ngadalësohet dhe lëviz po aq ngadalë. Fusha në këtë rast quhet frenim. Energjia e elektroneve në një fushë frenimi zvogëlohet, pasi puna nuk kryhet nga fusha, por nga vetë elektroni, i cili kapërcen rezistencën e forcave të fushës. Kështu, në një fushë frenimi, një elektron i jep energji fushës.

Nëse energjia fillestare e një elektroni është eU0 dhe ai kalon përmes një ndryshimi potencial U në një fushë vonuese, atëherë energjia e tij zvogëlohet me eU. Kur, elektroni udhëton të gjithë distancën midis elektrodave dhe godet një elektrodë me një potencial më të ulët. Nëse, atëherë, pasi të ketë kaluar diferencën potenciale U0, elektroni do të humbasë të gjithë energjinë e tij, shpejtësia e tij do të bëhet zero dhe do të fillojë të përshpejtohet prapa. Kështu, elektroni bën një lëvizje të ngjashme me fluturimin e një trupi të hedhur vertikalisht lart.

Lëvizja e një elektroni në një fushë tërthore uniforme

Nëse një elektron fluturon me një shpejtësi fillestare v0 në kënde të drejta me drejtimin e vijave të fushës, atëherë fusha vepron

Në një elektron me një forcë F të drejtuar drejt një potenciali më të lartë. Në mungesë të forcës F, elektroni do të kryente lëvizje drejtvizore uniforme me një shpejtësi v0 dhe nën ndikimin e forcës F, elektroni duhet të lëvizë në mënyrë të njëtrajtshme në një drejtim pingul me v0, dhe elektroni devijohet drejt elektrodës pozitive. Nëse elektroni largohet nga fusha, siç tregohet në figurë, atëherë ai do të vazhdojë të lëvizë me inerci në mënyrë drejtvizore dhe uniforme. Kjo është e ngjashme me lëvizjen e një trupi të hedhur me një shpejtësi të caktuar fillestare në një drejtim horizontal. Nën ndikimin e gravitetit, një trup i tillë do të lëvizte përgjatë një trajektoreje parabolike në mungesë të ajrit.

Fusha elektrike ndryshon gjithmonë energjinë dhe shpejtësinë e elektronit në një drejtim ose në një tjetër. Kështu, midis elektronit dhe fushës elektrike ka gjithmonë ndërveprimin e energjisë, pra shkëmbimi i energjisë. Shpejtësia e një elektroni kur godet një elektrodë përcaktohet vetëm nga shpejtësia fillestare dhe diferenca potenciale e kaluar ndërmjet tyre pikat fundore mënyrat.

Lëvizja e elektroneve në një fushë magnetike uniforme

Le të shqyrtojmë lëvizjen e një elektroni në një fushë magnetike uniforme. Kur heterogjeniteti i fushës është i parëndësishëm ose kur nuk ka nevojë të merret saktë rezultate sasiore, ju mund të përdorni ligjet e vendosura për lëvizjen e një elektroni në një fushë uniforme.

Lëreni një elektron të fluturojë në një fushë magnetike uniforme me një shpejtësi fillestare v0 të drejtuar pingul me vijat e fushës magnetike (Fig. Në këtë rast, elektroni lëvizës veprohet nga forca e Lorencit F, e cila është pingul me vektorin v0 dhe magnetik vektori i induksionit B:

Siç mund të shihet, në v0 = 0 forca F është zero, d.m.th., fusha magnetike nuk vepron në një elektron të palëvizshëm.

Forca F përkul trajektoren e elektronit në një hark rrethor. Meqenëse forca F vepron në kënde të drejta me shpejtësinë v0, ajo nuk funksionon. Energjia e elektronit dhe shpejtësia e tij nuk ndryshojnë, por ndryshon vetëm drejtimi i shpejtësisë. Dihet se lëvizja e një trupi në një rreth (rrotullim) me një shpejtësi konstante ndodh për shkak të veprimit të një force të drejtuar drejt qendrës (centripetale), d.m.th. forcës F.

Është i përshtatshëm për të përcaktuar drejtimin e lëvizjes së elektroneve në një fushë magnetike duke përdorur rregullat e mëposhtme. Nëse shikoni në drejtim të vijave të forcës magnetike, elektroni lëviz në drejtim të akrepave të orës. Ose me fjalë të tjera: rrotullimi i elektronit përkon me lëvizjen rrotulluese të vidës, e cila vidhohet në drejtim të vijave magnetike të forcës.

Le të përcaktojmë rrezen r të rrethit të përshkruar nga elektroni. Për ta bërë këtë, ne do të përdorim shprehjen për forcën centripetale, të njohur nga mekanika,

dhe barazoni atë me vlerën e forcës F sipas formulës (14):

Tani nga ky ekuacion mund të gjeni rrezen:

Sa më e lartë të jetë shpejtësia e elektronit v0, aq më fort ka tendencë lëvizje drejtvizore nga inercia dhe ato rreze më të madhe trajektoret. Ndërsa B rritet, forca F rritet, lakimi i trajektores rritet dhe rrezja zvogëlohet.

Formula e përftuar është e vlefshme për grimcat me çdo masë dhe ngarkesë.

Si më shumë masë, aq më e fortë grimca tenton të fluturojë me inerci në një vijë të drejtë, d.m.th., rrezja r bëhet më e madhe. Dhe sa më e madhe ngarkesa, aq më e madhe është forca F dhe aq më shumë përkulet trajektorja, pra rrezja e saj bëhet më e vogël. Pasi u largua nga fusha magnetike, elektroni vazhdon të fluturojë në një vijë të drejtë nga inercia. Nëse rrezja e trajektores është e vogël, atëherë elektroni mund të përshkruajë rrathë të mbyllur në një fushë magnetike.

Le të shqyrtojmë më shumë rast i përgjithshëm kur një elektron fluturon në një fushë magnetike në çdo kënd. Le të zgjedhim një plan koordinativ në mënyrë që vektori fillestar i shpejtësisë së elektronit v0 të shtrihet në këtë plan dhe në mënyrë që boshti x të përkojë në drejtim me vektorin B.

Le ta zbërthejmë v0 në komponentë dhe. Lëvizja e një elektroni me shpejtësi. është e barabartë me rrymën përgjatë linjave të energjisë. Por një rrymë e tillë nuk ndikohet nga fusha magnetike, pra shpejtësia. nuk përjeton asnjë ndryshim. Nëse elektroni do të kishte vetëm këtë shpejtësi, atëherë ai do të lëvizte në mënyrë drejtvizore dhe uniforme. Dhe ndikimi i fushës në shpejtësinë është i njëjtë si në rastin kryesor në Fig. Duke pasur vetëm shpejtësi, elektroni do të lëvizte në një rreth në një rrafsh pingul me linjat magnetike të forcës.

Lëvizja që rezulton e elektronit ndodh përgjatë një linje spirale (shpesh e quajtur "spiral"). Në varësi të vlerave të B, kjo trajektore spirale është pak a shumë e shtrirë. Rrezja e saj mund të përcaktohet lehtësisht duke përdorur formulën (16), duke zëvendësuar shpejtësinë në të.

Për të zgjidhur këtë problem ne do të përdorim gjithashtu sistem drejtkëndor koordinatat Le ta drejtojmë boshtin y drejt vektorit të induksionit magnetik B dhe boshtin x në mënyrë që vektori i shpejtësisë së elektronit v0 i vendosur në pikën e origjinës në kohën t = 0 të shtrihet në rrafshin XOY. ato. ne kemi komponentë vxo dhe vyo

Në mungesë të një fushe elektrike, sistemi i ekuacioneve të lëvizjes së elektroneve merr formën:

ose duke marrë parasysh kushtet Bx = Bz = 0, dhe By = - B:

Lëvizja e një elektroni në një fushë magnetike uniforme

Integrimi i ekuacionit të dytë të sistemit duke marrë parasysh kushtin fillestar: në t=0, vy =vyo çon në relacionin:

ato. tregon se fusha magnetike nuk ndikon në komponentin e shpejtësisë së elektronit në drejtim të vijave të fushës.

Një zgjidhje e përbashkët e ekuacioneve të para dhe të treta të sistemit, që konsiston në diferencimin e të parës në lidhje me kohën dhe zëvendësimin e vlerës dvz / dt nga e treta, çon në një ekuacion që lidh shpejtësinë e elektronit vx me kohën:

Zgjidhja e ekuacioneve të këtij lloji mund të përfaqësohet si:

Për më tepër, nga kushtet fillestare në t=0, v x=vx0, dvx/dt=0 (që rrjedh nga ekuacioni i parë i sistemit, pasi vz0 = 0) rezulton se

Për më tepër, diferencimi i këtij ekuacioni duke marrë parasysh ekuacionin e parë të sistemit çon në shprehjen:

Vini re se katrori dhe mbledhja e dy ekuacioneve të fundit jep shprehjen:

gjë që vërteton edhe një herë se fusha magnetike nuk e ndryshon vlerën e saj shpejtësi të plotë(energjia) e një elektroni.

Si rezultat i integrimit të ekuacionit që e përcakton atë vx, marrim:

konstante e integrimit sipas kushtet fillestare e barabartë me zero.

Integrimi i ekuacionit që përcakton shpejtësinë vz, duke marrë parasysh faktin se në z = 0, t = 0, na lejon të gjejmë varësinë kohore të koordinatës z të elektronit:

Zgjidhja e dy ekuacioneve të fundit për dhe, duke kuadruar dhe duke shtuar, pas transformimeve të thjeshta marrim ekuacionin për projeksionin e trajektores së elektroneve në rrafshin XOZ:

Ky është ekuacioni i një rrethi me rreze, qendra e të cilit ndodhet në boshtin z në një distancë r nga origjina (Fig. 2.2). Vetë trajektorja e elektroneve është një spirale cilindrike me rreze me një hap. Nga ekuacionet që rezultojnë është gjithashtu e qartë se sasia përfaqëson frekuencën rrethore të elektronit që lëviz përgjatë kësaj trajektoreje.

Në të gjitha pajisjet elektronike dhe jonike, elektronet që rrjedhin në vakum ose gaz nën një presion ose në një tjetër janë të ekspozuar ndaj një fushe elektrike. Ndërveprimi i elektroneve në lëvizje me një fushë elektrike është procesi kryesor në pajisjet elektronike dhe jonike. Le të shqyrtojmë lëvizjen e një elektroni në një fushë elektrike.

Fig. 1 - Lëvizja e elektroneve në fushat elektrike përshpejtuese (a), ngadalësuese (b) dhe tërthore (c)

Figura 1a tregon fushën elektrike në një vakum midis dy elektrodave të sheshta. Ato mund të jenë katoda dhe anoda e një diode, ose çdo dy elektroda ngjitur me një pajisje shumëelektrodike. Le të imagjinojmë që një elektron fluturon nga një elektrodë që ka një potencial më të ulët, për shembull nga një elektrodë, me një shpejtësi fillestare të caktuar Vo. Fusha vepron mbi elektronin me një forcë F dhe përshpejton lëvizjen e tij drejt një elektrode që ka një potencial pozitiv më të lartë, siç është anoda. Me fjalë të tjera, elektroni tërhiqet nga elektroda me një potencial pozitiv më të lartë. Prandaj fusha në në këtë rast i quajtur përshpejtues. Duke lëvizur me shpejtësi, elektroni fiton shpejtësia më e lartë në fund të rrugës së tij, pra kur godet elektrodën drejt së cilës fluturon. Në momentin e goditjes, energjia kinetike e elektronit do të jetë gjithashtu më e madhe. Kështu, kur një elektron lëviz në një fushë përshpejtuese, energjia kinetike e elektronit rritet për shkak të faktit se fusha punon për të lëvizur elektronin. Elektroni merr gjithmonë energji nga fusha përshpejtuese.

Shpejtësia e fituar nga një elektron kur lëviz në një fushë përshpejtuese varet vetëm nga diferenca potenciale që kalon U dhe përcaktohet nga formula

Është i përshtatshëm për të shprehur shpejtësinë e elektroneve në mënyrë konvencionale në volt. Për shembull, shpejtësia e një elektroni është 10 V, që do të thotë shpejtësia që elektroni fiton si rezultat i lëvizjes në një fushë përshpejtuese me një ndryshim potencial prej 10 V. Nga formula e mësipërme është e lehtë të zbulohet se në U - 100 V shpejtësia është V ~ 6000 km/sek. Me shpejtësi kaq të mëdha, koha e fluturimit të një elektroni në hapësirën midis elektrodave rezulton të jetë shumë e vogël, në rendin e 10 minus 8 - 10 minus 10 sekonda.

Le të shqyrtojmë tani lëvizjen e një elektroni, shpejtësia fillestare e të cilit Vo është e drejtuar kundër forcës F që vepron mbi elektronin nga fusha (Fig. 1 b). Në këtë rast, elektroni fluturon me një shpejtësi të caktuar fillestare nga elektroda me një potencial pozitiv më të lartë. Meqenëse forca F drejtohet drejt shpejtësisë Vo, elektroni ngadalësohet dhe fusha quhet ngadalësuese. Rrjedhimisht, e njëjta fushë përshpejtohet për disa elektrone dhe ngadalësohet për të tjerët, në varësi të drejtimit të shpejtësisë fillestare të elektronit.

Energjia kinetike e elektroneve që lëvizin në një fushë frenimi zvogëlohet, pasi puna nuk kryhet nga forcat e fushës, por nga vetë elektroni, i cili kapërcen rezistencën e forcave të fushës. Energjia e humbur nga elektroni shkon në fushë. Kështu, në një fushë frenimi, një elektron gjithmonë i jep energji fushës.

Nëse shpejtësia fillestare e elektronit shprehet në volt (Uo), atëherë ulja e shpejtësisë është e barabartë me diferencën potenciale U nëpër të cilën kalon elektroni në fushën e vonesës. Kur shpejtësia fillestare e elektronit është më e madhe se diferenca e potencialit midis elektrodave (Uo> U), elektroni do të përshkojë të gjithë distancën midis elektrodave dhe do të ulet në një elektrodë me një potencial më të ulët. Nëse Uo< U, то, пройдя разность потенциалов, равную Uq, электрон полностью потеряет свою энергию, скорость его станет равна нулю, он на-момент остановится и начнет ускоренно двигаться обратно (рис.1 б).

Nëse një elektron fluturon me një shpejtësi fillestare të caktuar Vo në një kënd të drejtë me drejtimin e vijave të fushës (Fig. 1c), atëherë fusha vepron mbi elektronin me një forcë F të drejtuar drejt një më të lartë potencial pozitiv. Prandaj, elektroni kryen njëkohësisht dy lëvizje pingule reciproke: lëvizje uniforme me inerci me shpejtësi vQ dhe lëvizje të përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme në drejtim të veprimit të forcës F. Siç dihet nga mekanika, lëvizja rezultuese e elektronit duhet të ndodhë përgjatë një parabole dhe elektroni devijohet drejt një elektrode më pozitive. Kur elektroni largohet nga fusha (Fig. 1c), atëherë ai do të vazhdojë të lëvizë, me inerci, drejtvizor në mënyrë të barabartë.

Nga ligjet e konsideruara të lëvizjes së elektroneve, është e qartë se fusha elektrike gjithmonë ndikon në energjinë kinetike dhe shpejtësinë e elektronit, duke i ndryshuar ato në një drejtim ose në një tjetër. Kështu, ekziston gjithmonë një ndërveprim energjetik midis elektronit dhe fushës elektrike, d.m.th., shkëmbimi i energjisë. Për më tepër, nëse shpejtësia fillestare e elektronit drejtohet jo përgjatë vijave të forcës, por në një kënd të caktuar ndaj tyre, atëherë fusha elektrike përkul trajektoren e elektronit, duke e kthyer atë nga një vijë e drejtë në një parabolë.
Le të shqyrtojmë tani lëvizjen e një elektroni në një fushë magnetike.

Një elektron në lëvizje është elementar elektricitet dhe përjeton të njëjtin veprim nga fusha magnetike si një përcjellës me rrymë. Nga inxhinieria elektrike dihet se përcjellës i drejtë me rrymë në një fushë magnetike vepron forcë mekanike në kënde të drejta ndaj vijave magnetike të forcës dhe ndaj përcjellësit. Drejtimi i tij është i kundërt nëse ndryshoni drejtimin e rrymës ose drejtimin e fushës magnetike. Kjo forcë është proporcionale me forcën e fushës, madhësinë e rrymës dhe gjatësinë e përcjellësit, dhe gjithashtu varet nga këndi midis përcjellësit dhe drejtimit të fushës.

Do të jetë më e madhe nëse përcjellësi është i vendosur pingul me linjat e forcës; nëse përcjellësi ndodhet përgjatë vijave të fushës, atëherë forca është zero.

Fig. 2 - Lëvizja e një elektroni në një fushë magnetike tërthore.

Nëse një elektron në një fushë magnetike është i palëvizshëm ose lëviz përgjatë vijave të forcës, atëherë fusha magnetike nuk vepron fare mbi të. Figura 2 tregon se çfarë ndodh me një elektron që fluturon në një fushë magnetike uniforme të krijuar midis poleve të një magneti, me një shpejtësi fillestare Vo pingul me drejtimin e fushës. Në mungesë të një fushe, elektroni do të lëvizte me inerci në mënyrë drejtvizore dhe uniforme (vijë e ndërprerë); në prani të një fushe, ajo do të ndikohet nga një forcë F e drejtuar në kënde të drejta me fushën magnetike dhe me shpejtësinë v0. Nën ndikimin e kësaj force, elektroni përkul rrugën e tij dhe lëviz përgjatë një harku rrethor. E tij shpejtësi lineare Vo dhe energjia mbeten të pandryshuara, pasi forca F vepron gjithmonë pingul me shpejtësinë Vo. Kështu, një fushë magnetike, ndryshe nga një fushë elektrike, nuk e ndryshon energjinë e elektronit, por vetëm e rrotullon atë.