Moto di cariche in campi elettrici
Il Cannone Elettronico
Un cannone elettronico è un dispositivo usato per generare fasci collimati di particelle cariche. Esso è costituito da un filamento riscaldato e disposto nel vuoto, davanti al quale è posta una griglia tenuta a potenziale positivo che accelera gli elettroni emessi dal filamento. Dal filamento riscaldato vengono emessi quegli elettroni che riescono ad acquistare sufficiente energia cinetica per uscire dalla banda di conduzione e dal metallo stesso. Gli elettroni emessi vengono accelerati, essendo sottoposti alla forza coulombiana, verso la griglia positiva. Superata la griglia si muovono di moto rettilineo uniforme. Il collimatore serve solo per selezionare gli elettroni che si muovono nella direzione desiderata.
Per trovare la velocità posseduta dall’elettrone per viaggiare da un’armatura all’altra utilizziamo la legge di conservazione dell’energia meccanica totale:
$$ E_{cf}- E_{ci} = e \Delta V $$
Poichè l’energia cinetica iniziale dell’elettrone emesso dal metallo è molto piccola, cioè 0, allora avremo:
$$ \frac{1}{2} m_e v_f^2 = e \Delta V$$
$$ v_f^2 = \frac{2e \Delta V}{m_e} $$
