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1、實驗報告-磁聚焦法測定電子荷質比篇一：電子荷質比的測定(實驗報告)大學物理實驗報告實驗名稱磁聚焦法測電子荷質比實驗日期2021-04-24實驗人員袁淳(202102120406)F?evB將運動速度分解成與磁感應強度平行的速度v//和與磁感應強度垂直的速度v?。v//不受洛倫茲力的影響，繼續(xù)沿軸線做勻速直線運動。?在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，其方程為：2mvF?evB?r則由陰極發(fā)射的電子，在加速電壓U的作用下獲得了動能，根據動能定理，2e2U?則2m(rB)保持加速電壓U不變，通過改變偏轉電流I，產生不同大小磁場，保證電子束與磁場嚴格垂直，進而測量
2、電子ve??mrB1mv?eU2束的圓軌跡半徑，就能測量電子的rm值。324?0NIB?()?螺線管中磁感應強度的計算公式以5R數(shù)=130匝；R為螺線管的平均半徑=158mm。得到最終式：表示，式中?0=4?×10-7H/m。N是螺線管的總匝e?125?UR2U12???3.65399?10?22?C/kg??2m?32??0NIrIr測出與U與I相應的電子束半徑，即可求得電子的荷質比。r預習報告--磁聚焦測定荷質比實驗預習報告姓名：張偉楠同組姓名：班級：F0703028實驗日期：2021.04.14學號：5070309108實驗成績：指導老師：批閱日期：
3、磁聚焦法測定電子荷質比電子束的偏轉與聚焦實驗報告南昌大學物理實驗報告課程名稱：普通物理實驗（2）實驗名稱：電子束的偏轉與聚焦學院：專業(yè)班級：學生姓名：學號：實驗地點：座位號：實驗時間：一、實驗目的：1、了解示波管的構造和工作原理。2、定量分析電子束在勻強電場作用下的偏轉情況和在均勻磁場作用3、學會規(guī)范使用數(shù)字多用表。4、學會磁聚焦法測量電子比荷的方法。下的偏轉情況。二、實驗儀器：EB—Ⅲ電子束實驗儀、直流穩(wěn)壓電源30V，2A、數(shù)字多用表。三、實驗原理：1、示波管的結構示波管又稱為陰極射線管，其密封在高真空的玻璃殼之中，它的構造如圖1所示，主要包括三個部分：
4、前端為熒光屏，（S，其用來將電子束的動能變?yōu)楣猓?，中間為偏轉系統(tǒng)（Y：垂直偏轉板，X：水平偏轉板），后端為電子槍（K：陰極，G：柵極，A1：聚焦陽極，A2：第二陽極，A3：前加速陽極）。燈絲H用6.3V交流供電，其作用是將陰極加熱，使陰極發(fā)射電子，電子受陽極的作用而加速。2、電聚焦原理電子射線束的聚焦是電子束管必須解決的問題。在示波管中，陰極被加熱發(fā)射電子，電子受陽極產生的正電場作用而加速運動，同時又受柵極產生的負電場作用只有一部分電子能夠通過柵極小孔而飛向陽極。柵極G的電壓一般要比陰極K的電壓低20~100V,由陰極發(fā)射電子，受到柵極與陰極間減速電場的作
5、用，初速度小的電子被阻擋，而那些初速度大的電子可以通過柵極射向熒光屏。所以調節(jié)柵極電壓的高低可以控制射向熒光屏的電子數(shù)，從而控制熒光屏上的輝度。當柵極上的電壓負到一定的程度時，可使電子射線截止，輝度為0。加速電極的電壓比陰極電位高幾百伏至上千伏。前加速陽極，聚焦陽極和第二陽極是由同軸的金屬圓筒組成。由于各電極上的電壓不同，在它們之間形成了彎曲的等勢面、電場線。這樣就使電子束的路徑發(fā)生彎曲，這類似光線通過透鏡那樣產生了會聚和發(fā)散，這種電器組合稱為電子透鏡。改變電極間的電壓分布，可以改變等勢面的彎曲程度，從而達到電子束的聚焦。3、電偏轉原理在示波管中，電子從被
6、加熱的陰極K逸出后，由于受到陽極電場的加速作用，使電子獲得沿示波管軸向的動能。電場力做的功eU應等于電子獲得的動能eU?1mv22（1）顯然，電子沿Z軸運動的速度vz與第二陽極A2的電壓U2的平方根成正比，即vz?2emU2（2）若在電子運動的垂直方向加一橫向電場，電子在該電場作用下將發(fā)生橫向偏若偏轉板板長為l、偏轉板末端到屏的距離為L、偏轉電極間距離為d、軸向轉，如圖2所示。加速電壓（即第二陽極A2電壓）為U2，橫向偏轉電壓為Ud，則熒光屏上光點的橫向偏轉量D由下式給出：lUdl2U22dD?（L?)（3）由式（3）可知，當U2不變時，偏轉量D隨Ud的增
7、加而線性增加。所以，根據屏上光點位移與偏轉電壓的線性關系，可以將示波管做成測量電壓的工具。若改變加速電壓U2，適當調節(jié)U1到最佳聚焦，可以測定D-Ud直線隨U2改變而使斜率改變的情況。4、磁偏轉原理電子通過A2后，若在垂直Z軸的X方向外加一個均勻磁場，那么以速度v飛越子電子在Y方向上也會發(fā)生偏轉，如圖所示。由于電子受洛倫茲力F=eBv作用，F(xiàn)的大小不變，方向與速度方向垂直，因此電子在F的作用下做勻速圓周運動，洛倫茲力就是向心力，即有eBv=mv2/R，所以R?mvzeB（4）電子離開磁場后將沿圓切線方向飛出，直射到達熒光屏。在偏轉角φ較小的情況下，近似的有
8、tan??lD?RL（5）式中，l為磁場寬度，D為電子在熒光屏上亮
