电子束实验报告

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电子束实验报告

篇一:实验九、电子束的偏转

605舍:海霞,晓珍,春云,文静实验九、电子束的偏转实验时间:20XX.11.25

篇二:电子束的偏转实验报告

实验题目:电子束线的偏转

实验目的

1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;

2.了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具

实验原理

1.电子束在电场中的偏转

假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即euA?移项后得到vz?

2

12mvz2

2euA

(c.11.1)m

e

式中uA为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷

m

质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图c.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为u,则电子在电容器中所受到的偏转力为Fy?ee?

eu

(c.11.2)d

??根据牛顿定律Fy?m?y??因此?y

eu

d

eu

(c.11.3)md

即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器

的时间为t?

l

(c.11.4)vz

当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图

c.11.l里的F点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离

n?Ke

u

(c.11.5)uA

Ll?l?

1???2d?2L?

式中Ke?

是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转

如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图c.11.2所示.假定使电子偏转的磁

场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径R?

mvz

电子束的偏转与聚焦实验报告

南昌大学物理实验报告 课程名称:普通物理实验(2) 实验名称:电子束的偏转与聚焦 学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间: 一、实验目的: 1、了解示波管的构造和工作原理。 2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用下的偏转情况。 3、学会规范使用数字多用表。 4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。

二、实验仪器: EB—Ⅲ电子束实验仪、直流稳压电源30V,2A、数字多用表。 三、实验原理: 1、示波管的结构 示波管又称为阴极射线管,其密封在高真空的玻璃壳之中,它的构造如图1所示,主要包括三个部分:前端为荧光屏,(S,其用来将电子束的动能变为光),中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪(K:阴极,G:栅极,A1:聚焦阳极,A2:第二阳极,A3:前加速阳极)。灯丝H用交流供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而加速。 2、电聚焦原理 电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中,阴极被加热发射电子,电子受阳极产生的正电场作用而加速运动,同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子,受到栅极与阴极间减速电场的作用,初速度小的电子被阻挡,而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数,从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时,可使电子射线截止,辉度为0。 加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。前加速阳极,聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。由于各电极上的电压不同,在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。这样就使电子束的路径发生弯曲,这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散,这种电器组合称为电子透镜。改变电极间的电压分布,可以改变等势面的弯曲程度,从而达到电子束的聚焦。 3、电偏转原理 在示波管中,电子从被加热的阴极K逸出后,由于受到阳极电场的加速作用,使电子获得沿示波管轴向的动能。电场力做的功eU应等于电子获得的动能

电子显微部分思考题及答案

电子显微部分思考题-2011 *1. 什么是分辨率?提高显微镜分辨的途径有哪些? 分辨本领又称分辨率,是指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离。 根据瑞利公式:Δr=(0.61λ)/(N·sinα) 其中:Δr:最小可分辨距离; λ:光源的波长; N:介质的折射率; α:孔径半角,即透镜对物点的张角的一半; Nsinα:称为数值孔径,常用N.A表示。 提高分辩率,即减小Δr值的途径有: (1)增大N.A(物镜的数值孔径) ,即增大N和α; (2)减小λ。 *2. 什么是像差?解释其成因。 像差有分为几何像差和色差,几何像差又包括球差和像散。 球差是由于电子波经过透镜成像时,离开透镜主轴较远的电子(远轴电子)比主轴附近的电子(近轴电子)被折射程度要大。当物点P通过透镜成像时,电子就不会会聚到同一焦点上,从而形成了一个散焦斑。 像散是由于透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的。像散是由透镜磁场的旋转对称性被破坏而引起的。透镜磁场不对称,可能是由于磁透镜极靴被污染、光镧被污染,或极靴加工的机械不对称性,或极靴材料各向磁导率差异引起(由制造精度引起)。 色差是由于电子波的波长(或能量)发生一定幅度的波动而造成的。引起电子束能量变化的主要有两个原因:一是电子的加速电压不稳定;二是电子束照射到试样时,和试样相互作用,一部分电子发生非弹性散射,致使电子的能量发生变化。 *3. 电磁透镜与光学透镜有何显著不同?解释电磁透镜的聚焦原理。 运动的电子在磁场中会受磁场力的作用产生偏折,从而达到会聚和发散。通电短线圈产生对称不均匀磁场,可以使电子束聚焦,因此通电短线圈制成的可使电子束聚焦成像的装置叫电磁透镜。改变激磁电流,电磁透镜的焦距将发生相应变化。因此,电磁透镜是一种变焦距或变倍率的会聚透镜,这正是它有别于光学透镜的一大特点。 沿电磁透镜轴线方向的电子通过电磁透镜时运动状态不发生改变;与轴线平行但不在轴线上的的电子通过电磁透镜时,将受到与初始运动方向垂直的切向力和指向轴向的向轴力作用,绕轴作螺旋运动并将最终聚焦于一点。

微波段电子自旋共振实验报告

微波段电子自旋共振实验 电子自旋共振(ESR )谱仪是根据电子自旋磁矩在磁场中的运动与外部高频电磁场相互作用,对电磁波共振吸收的原理而设计的。因为电子本身运动受物质微观结构的影响,所以电子自旋共振成为观察物质结构及其运动状态的一种手段。又因为电子自旋共振谱仪具有极高的灵敏度,并且观测时对样品没有破坏作用,所以电子自旋共振谱仪被广泛应用于物理、化学、生物和医学生命领域。 一. 实验目的 1. 本实验的目的是在了解电子自旋共振原理的基础上,学习用微波频段检测电子自旋共振信号的方法。 2. 通过有机自由基DPPH 的g 值和EPR 谱线共振线宽并测出DPPH 的共振频率,算出共振磁场,与特斯拉计测量的磁场对比。 3. 了解、掌握微波仪器和器件的应用。 4. 学习利用锁相放大器进行小信号测量的方法。 二. 实验原理 具有未成对电子的物质置于静磁场B 中,由于电子的自旋磁矩与外部磁场相互作用,导致电子的基态发生塞曼能级分裂,当在垂直于静磁场方向上所加横向电磁波的量子能量等于塞曼分裂所需要的能量,即满足共振条件B ?=γω,此时未成对电子发生能级跃迁。 Bloch 根据经典理论力学和部分量子力学的概念推导出Bloch 方程。Feynman 、Vernon 、Hellwarth 在推导二能级原子系统与电磁场作用时,从基本的薛定谔方程出发得到与Bloch 方程完全相同的结果,从而得出Bloch 方程适用于一切能级跃迁的理论,这种理论被称之为FVH 表象。 原子核具有磁矩: L ?=γμ; (1) γ称为回旋比,是一个参数;L 表示自旋的角动量; 原子核在磁场中受到力矩: B M ?=μ; (2)

建筑工程测量实验报告

江西理工大学建筑工程测量 实验报告 专业建筑学 年级13级 班级**** 学号**** 姓名**** 2015年月日

目录 第一部分实验项目内容及要求第二部分实验报告 第三部分实验心得体会和建议

第一部分实验项目内容及要求

第二部分实验报告 实验报告一 日期2015.10.10 班组第六组学号*号姓名**** ㈠完成下列填空 1.安置仪器后,转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,转动 目镜对光螺旋看清十字丝,通过镜筒上方的缺口和准星瞄准水准尺,转动水平微动螺旋精确照准水准尺,转动物镜对光螺旋进行对光消除视差,转动微倾螺旋使符合水准器气泡居中,最后读数。 2.消除视差的步骤是转动目镜对光螺旋使十字丝清晰,再转动 物镜对光螺旋使水准尺的分划像清晰。 ㈡实验记录和计算 1.记录水准尺上读数填入表2-1-1中。

表2-1-1 2.计算(基于黑红面读数的平均值) ⑴A点比C点低0.199 m。 ⑵B点比D点高0.388 m。 ⑶C点比E点高0.154 m。 ⑷假设C点的高程H C=158.936 m,求A点、B点、C点、D点、E点的高程,即:A A= 158.737 m,H B= 159.070 m,H C= 158.936m,H D= 158.682 m,H E= 158.782 m,水准仪的视线高程 H I= 160.458 m。 ㈢出图2-1-1中水准仪各部件的名称

图2-1-1 1)目镜对光螺旋;2)望远镜; 3)水准管;4)水平微动螺旋; 5)圆水准器;6)校正螺旋; 7)水平制动螺旋;8)准星; 9)脚螺旋;10)微倾螺旋; 11)水平微动螺旋;12)物镜对光螺旋; 13)缺口;14)三脚架。 实验报告二水准测量 日期2015.10.10 班组第六组学号*号姓名*** ㈠水准测量的外业记录及其高程计算 实验数据记入表2-2-1,进行高程的计算,并进行验算,以确保各项计算准确无误。 表2-2-1 水准测量的外业记录及其高程计算

大学物理实验报告思考题部分答案 周岚

实验十三 拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量 【预习题】 1.如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系?如何调节望远镜? 答:(1)根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步:调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下:①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺的位置,使其大致铅直;调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步:调节入射角(来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角)和反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角)大致相等。具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛,则入射角与反射角大致相等。如果看不到标尺的像和观察者的眼睛,可微调望远镜标尺组的左右位置,使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内。 (2)望远镜的调节:首先调节目镜看清十字叉丝,然后物镜对标尺的像(光杠杆面镜后面2D 处)调焦,直至在目镜中看到标尺清晰的像。 2.在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法? 答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差。 【思考题】 1.光杠杆有什么优点?怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度? 答:(1)直观 、简便、精度高。 (2)因为 D x b L 2?=?,即b D L x 2=??,所以要提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度L x ??,应尽可能减小光杠杆长度b (光杠杆后支点到两个前支点连线的垂直距离),或适当增大D (光杠杆小镜子到标尺的距离为D )。 2.如果实验中操作无误,得到的数据前一两个偏大,这可能是什么原因,如何避免? 答:可能是因为金属丝有弯曲。避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。 3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围? 答:开始实验时,应调节标尺的高低,使标尺的下端大致与望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端,逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。这样就避免了测量

电子自旋共振实验报告

微波电子自旋共振 【摘要】本文通过电子自旋共振实验,解释恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场 的作用下会发生磁能级间的共振跃迁现象。 一、引言 电子自旋的概念首先由Pauli于1924年提出。而电子自旋共振实验则是从1945年开始才发展起来的一项新技术。 电子自旋共振研究的对象是具有未偶电子的物质,如具有奇数个电子的原子、分子、内电子壳层未被充满的离子、受辐射作用产生的自由基及半导体、金属等。通过共振谱线的研究,可以获得有关分子、原子及离子中未偶电子的状态及其周围环境方面的信息,从而得到有关物质结构和化学键的信息,故电子自旋共振是一种重要的近代物理实验技术,在物理、化学、生物、医学等领域有广泛用途。 “自旋”概念的明确提出:1925年,两位年轻的荷兰学生乌伦贝克和哥德斯密特,“为了解释反常塞曼效应”,受泡利不相容原理的启发,明确提出了电子具有自旋的概念,并证明了“自旋”就是泡利提出的“新自由度”。1926年,海森伯和约旦引进自旋S,用量子力学理论对反常塞曼效应作出了正确的计算。1927年,泡利引入了泡利矩阵作为自旋操作符号的基础,引发了保罗-狄拉克发现描述相对论电子的狄拉克方程式。 电子自旋共振(ESR,Electron Spin Resonance)是一种奇妙的实验现象,也被称为电子顺磁共振(EPR,Electron Paramagnetic Resonance)。它利用具有未偶电子的物质在外加恒定磁场作用下对电磁波的共振吸收特性,来探测物质中的未偶电子,研究其与周围环境的相互作用,从而获得有关物质微观结构的信息。电子自旋共振现象直到1944年才由苏联喀山大学的扎沃伊斯基(E.K.Зabouchuǔ)在实验中观察到。 二、实验原理 1、量子力学解释 μ的关系为: 电子具有自旋,其自旋角动量Pe和自旋磁矩e 图1 自旋能级在磁场中的取向 g为朗德因子,Bμ为玻耳磁子,其值为5.7883785×1O-11MevT-1。若电子处于外磁场 μ在空间的取向是量子化的,Pe在Z方向的B(沿Z方向)中,据量子力学可知Pe和e

电子束的偏转与聚焦实验报告Word版

南昌大学物理实验报告课程名称:普通物理实验(2) 实验名称:电子束的偏转与聚焦 学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间:

一、实验目的: 1、了解示波管的构造和工作原理。 2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用 下的偏转情况。 3、学会规范使用数字多用表。 4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。 二、实验仪器: EB—Ⅲ电子束实验仪、直流稳压电源30V,2A、数字多用表。 三、实验原理: 1、示波管的结构 示波管又称为阴极射线管,其密封在高真空的玻璃壳之中,它的构造如图1所示,主要包括三个部分:前端为荧光屏,(S,其用来将电子束的动能变为光),中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪(K:阴极,G:栅极,A1:聚焦阳极,A2:第二阳极,A3:前加速阳极)。灯丝H用6.3V交流供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而加速。 2、电聚焦原理 电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中,阴极被加热发射电子,电子受阳极产生的正电场作用而加速运动,同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子,受到栅极与阴极间减速电场的作用,初速度小的电子被阻挡,而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数,从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时,可使电子射线截止,辉度为0。

加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。前加速阳极,聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。由于各电极上的电压不同,在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。这样就使电子束的路径发生弯曲,这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散,这种电器组合称为电子透镜。改变电极间的电压分布,可以改变等势面的弯曲程度,从而达到电子束的聚焦。 3、电偏转原理 在示波管中,电子从被加热的阴极K 逸出后,由于受到阳极电场的加速作用,使电子获得沿示波管轴向的动能。电场力做的功eU 应等于电子获得的动能 2m 21v eU = (1) 显然,电子沿Z 轴运动的速度vz 与第二阳极A2的电压U2的平方根成正比,即 22v U m e z = (2) 若在电子运动的垂直方向加一横向电场,电子在该电场作用下将发生横向偏转,如图2所示。 若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压(即第二阳极A2电压)为U2,横向偏转电压为Ud ,则荧光屏上光点的横向偏转量D 由下式给出: d l U U L D d 2) 2l (2+= (3) 由式(3)可知,当U2不变时,偏转量D 随Ud 的增加而线性增加。所以,根据屏上光点位移与偏转电压的线性关系,可以将示波管做成测量电压的工具。若改变加速电压U2,适当调节U1到最佳聚焦,可以测定D-Ud 直线随U2改变而使斜率改变的情况。 4、磁偏转原理 电子通过A2后,若在垂直Z 轴的X 方向外加一个均匀磁场,那么以速度v 飞越子电子在Y 方向上也会发生偏转,如图所示。 由于电子受洛伦兹力F=eBv 作用,F 的大小不变,方向与速度方向垂直,因此电子在F 的作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,即有eBv=mv2/R ,所以 eB R z mv = (4)

示波器的使用实验报告思考题

示波器的使用实验报告思考题 《示波器的使用》的评分标准和参考答案 注:思考题参考答案见附件 思考题参考答案 1、观察方波波形,如果扫描频率是方波的二倍看到什么图形?如果扫描频率是 方波的2/3看到什么图形? 答:如果扫描频率是方波的二倍,那么看到的时半个方波,如果扫描频率是方波 的2/3则看到3/2个方波。 2、用李萨如图形测频率实验时,屏幕上图形在时刻转动,为什么? 答:是x和y轴的信号不同步造成的,也就是两个信号的初相位不一致导致的。

3、如果示波器的扫描频率远大于或小于Y么波形?(试先从扫描频率等于正弦信号频率的2(或1/23(或 1/3)……倍考虑,然后推广到n(或1/n 答:如果示波器的扫描频率远大于Y2个、3个、 4个...nY轴正弦波信号的频率时,将看到1/2、1/3、1/4 4、如果示波器是好的,但当Y直亮线,试问,应调哪几个旋钮? 答:证明xx输入信号,或者是否将扫描置于x-y档。 示波器的使用 【实验简介】 示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程

转换成在屏幕上看得见的真实图像。在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。正确使用示波器是进行电子测量的前提。 第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。 Karl Ferdinand Braun生平简介 1909年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun于1897年发明世界上第一 台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT为布朗管(Braun Tube)。 【实验目的】 图8-1 Karl Ferdinand Braun

顺磁共振实验报告

近代物理实验报告 顺磁共振实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年5月10日

顺磁共振实验 实验报告 【摘要】 电子顺磁共振又称电子自旋共振。由于这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中,因此被称为电子顺磁共振;因为分子和固体中的磁矩主要是自旋磁矩的贡献所以又被称为电子自旋共振。简称“EPR ”或“ESR ”。由于电子的磁矩比核磁矩大得多,在同样的磁场下,电子顺磁共振的灵敏度也比核磁共振高得多。在微波和射频范围内都能观察到电子顺磁现象,本实验使用微波进行电子顺磁共振实验。 【关键词】 顺磁共振,自旋g 因子,检波 【引言】 顺磁共振(EPR )又称为电子自旋共振(ESR ),这是因为物质的顺磁性主要来自电子的自旋。电子自旋共振即为处于恒定磁场中的电子自旋在射频场或微波场作用下的磁能级间的共振跃迁现象。顺磁共振技术得到迅速发展后广泛的应用于物理、化学、生物及医学等领域。电子自旋共振方法具有在高频率的波段上能获得较高的灵敏度和分辨率,能深入物质内部进行超低含量分析,但并不破坏样品的结构,对化学反应无干扰等优点,对研究材料的各种反应过程中的结构和演变,以及材料的性能具有重要的意义。研究了解电子自旋共振现象,测量有机自由基DPPH 的g 因子值,了解和掌握微波器件在电子自由共振中的应用,从矩形谐振长度的变化,进一步理解谐振腔的驻波。 【正文】 一、实验原理 (1)电子的自旋轨道磁矩与自旋磁矩 原子中的电子由于轨道运动,具有轨道磁矩,其数值为: 2l l e e P m μ=- ,负号表示方向同l P 相反。在量子力学中(1)l P l l =+,因而 (1)(1)2l B e e l l l l m μμ=+=+,其中2B e e m μ=称为玻尔磁子。电子除了轨道运动外

大学物理实验报告思考题部分答案(周岚)

实验十三拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量 预习题】 1.如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系如何调节望远镜 答:(1)根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步:调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下:①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺的位置,使其大致铅直;调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步:调节入射角(来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角)和反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角)大致相等。具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛,则入射角与反射角大致相等。如果看不到标尺的像和观察者的眼睛,可微调望远镜标尺组的左右位置,使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内。 (2)望远镜的调节:首先调节目镜看清十字叉丝,然后物镜对标尺的像(光杠杆面镜后面2D处)调焦,直至在目镜中看到标尺清晰的像。2.在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差。思考题】1.光杠杆有什么优点怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度答:(1)直观、简便、精度高。 (2)因为L x,即x 2D,所以要提高光杠杆测量微 b 2D L b 小长度变化的灵敏度x,应尽可能减小光杠杆长度 b (光杠杆后L 支点到两个前支点连线的垂直距离),或适当增大D(光杠杆小镜子到标尺的距离为D)。 2.如果实验中操作无误,得到的数据前一两个偏大,这可能是什么原因,如何避免 答:可能是因为金属丝有弯曲。避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围答:开始实验时,应调节标尺的高低,使标尺的下端大致与 望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端,逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。这样就避免了测量过程中标尺读数超出望远镜范围。

磁共振实验报告

近代物理实验题目磁共振技术 学院数理与信息工程学院 班级物理082班 学号08220204 姓名 同组实验者 指导教师

光磁共振实验报告 【摘要】本次实验在了解如光抽运原理,弛豫过程、塞曼分裂等基本知识点的基础上,合理进行操作,从而观察到光抽运信号,并顺利测量g因子。 【关键词】光磁共振光抽运效应塞曼能级分裂超精细结构 【引言】光磁共振实际上是使原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的一种双共振现象。这种方法是卡斯特勒在巴黎提出并实现的。由于这种方法最早实现了粒子数反转,成了发明激光器的先导,所以卡斯特勒被人们誉为“激光之父”。光磁共振方法现已发展成为研究原子物理的一种重要的实验方法。它大大地丰富了我们对原子能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原子磁矩和g因子、原子与原子间以及原子与其它物质间相互作用的了解。利用光磁共振原理可以制成测量微弱磁场的磁强计,也可以制成高稳定度的原子频标。 【正文】 一、基本知识 1、铷原子基态和最低激发态能级结构及塞曼分裂 本实验的研究对象为铷原子,天然铷有两种同位素;85Rb(占72.15%)和87Rb(占27.85%).选用天然铷作样品,既可避免使用昂贵的单一同位素,又可在一个样品上观察到两种原子的超精细结构塞曼子能级跃迁的磁共振信号.铷原子基态和最低激发态的能级结构如图1所示.在磁场中,铷原子的超精细结构能级产生塞曼分裂.标定这些分裂能级的磁量子数m F=F,F-1,…,-F,因而一个超精细能级分裂为2F+1个塞曼子能级. 设原子的总角动量所对应的原子总磁矩为μF,μF与外磁场B0相互作用的能量为 E=-μF·B0=g F m FμF B0(1) 这正是超精细塞曼子能级的能量.式中玻尔磁子μB=9.2741×10-24J·T-1 ,朗德因子g F= g J [F(F+1)+J(J+1)-I(I+1)] ? 2F(F+1)(2) 图1 其中g J= 1+[J(J+1)-L(L+1)+S(S+1)] ? 2J(J+1)(3) 上面两个式子是由量子理论导出的,把相应的量子数代入很容易求得具体数值.由式(1)可知,相邻塞曼子能级之间的能量差 ΔE=g FμB B0(4) 式中ΔE与B0成正比关系,在弱磁场B0=0,则塞曼子能级简并为超精细结构能级.

电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告

电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告 选做实验2 电子束聚焦与电子荷质比的测量 电子电量e和电子静质量m的比值e/m称为电子的荷质比,又称电子比荷。1897年J.J.汤姆孙利用电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比,它比电解中的单价氢离子的荷质比约大2000倍,从而发现了比氢原子更小的组成原子的物质单元,定名为电子。 精确测量电子荷质比的值为1.75881962×1库仑/千克,根据测定电子的电荷,可确定电子的质量。 20世纪初W.考夫曼用电磁偏转法测量β射线(快速运动的电子束)的荷质比,发现e/m随速度增大而减小。这是电荷不变质量随速度增加而增大的表现,与狭义相对论质速关系一致,是狭义相对论实验基础之一。 【实验目的】 一、加深电子在电场和磁场中运动规律的理解; 二、了解电子束磁聚焦的基本原理; 三、学习用磁聚焦法测定电子荷质比e/m的值。 【实验原理】 一、示波管 示波管是电子束试验仪和示波器的主要部分,其结构图1

见图1,它由三部分组成: (1)电子枪:它发射电子,把电子加速到一定速度,并聚焦成电子束。 (2)由两对金属板组成的电子束偏转系统。 (3)在电子管末端的荧光屏,用来显示电子的轰击点。所有这些部都封在一个抽成真空的玻璃圆管内。一般管内的真空度为10-4Pa,这样可以使电子通过管子的过程中几乎不与气体分子碰撞。 阴极K是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,是电子源,经灯丝加热后温度上升,一部分电子作逸出功后脱离金属表面成为自由电子。自由电子在外电场作用下形成电子流。栅极G为顶端开有小孔的圆筒,套在阴极之外,其电位比阴极低(-5V至-20V),使阴极发射出来具有一定初速的电子,通过栅极和阴极间的电场时减速。初速大的电子可以穿过栅极顶端小孔射向荧光屏,初速小的电子则被电场排斥返回阴极。如果栅极所加电位足够低,可使全部电子返回阴极。这样,调节栅极电位就能控制射向荧光屏的电子射线密度,即控制荧光屏上光点的亮度,这就是亮度调节,记符号为“¤”。 为了使电子以较大的速度打在荧光屏上,使荧光物质发光亮些,在栅极之后装有加速电极。加速电极是一个长形金属圆筒,筒内装有具有同轴中心孔的金属膜片,用于阻挡离开轴线的电子,使电子射线具有较细的截面。加速电极之后是第一阳极A1和

铁磁共振实验报告

一、实验背景 早在1935年,著名苏联物理学家兰道(Lev Davydovich Landau 1908—1968)等就提出铁磁性物质具有铁磁共振特性.经过十几年,在超高频技术发展起来后,才观察到铁磁共振吸收现象,后来波耳得(Polder )和侯根(Hogan )在深入研究铁磁体的共振吸收和旋磁性的基础上,发明了铁氧体的微波线性器件,使得铁磁共振技术进入了一个新的阶段.自20世纪40年代发展起来后,铁磁共振和核磁共振、电子自旋共振等一样,成为研究物质宏观性能和用以分析其微观结构的有效手段. 微波铁磁共振现象是指铁磁介质处在频率为?0的微波电磁场中,当改变外加恒定磁场H 的大小时,发生的共振吸收现象.通过铁磁共振实验,我们可以测量微波铁氧体的共振线宽、张量磁化率、饱和磁化强度、居里点等重要参数.该项技术在微波铁氧体器件的制造、设计等方面有着重要的应用价值. 二、实验目的 1.了解微波谐振腔的工作原理,学习微波装置调整技术. 2.掌握铁磁共振的基本原理,观察铁磁共振现象. 3.测量微波铁氧体的共振磁场B ,计算g 因子. 三、实验原理 1.磁共振 自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩.如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中,粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂,分裂后两能级间的能量差为: 02B h E πγ=? (1) (其中,γ为旋磁比,h 为普朗克常数,0B 为稳恒外磁场). 又有e m e g 2=γ,故0022B g B h m e g E B e μπ =?=?.(其中,g 即为要求的朗德g 因子,其值约为2.πμe B m eh 4=为玻尔磁子, 其值为1241074.29--??T J ) 若此时再在稳恒外磁场的垂直方向加上一个交变电磁场,该电磁场的能量为

建筑工程混凝土实验实验报告

姓名: 院校学号: 学习中心: _______________ 层次:专升本 专业:土木工程 实验一:混凝土实验 一、实验目的:1、熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法;2、掌握砼拌合物工作性的测定和评定方法;3、通过检验砼的立方体抗压强度,掌握有关强度的评定方法。 二、配合比信息: 1 .基本设计指标 (1)设计强度等级C30 (2)设计砼坍落度30-50mm 2.原材料 (1)水泥:种类复合硅酸盐水泥强度等级C32.5 (2)砂子:种类河砂细度模数 2.6 (3)石子:种类碎石粒级5-31.5mm

(4)水:洁净的淡水或蒸馏水

3.配合比:(kg/m3) 三、实验内容: 第1部分:混凝土拌合物工作性的测定和评价 1、实验仪器、设备:电子秤、量筒、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒(直径16mm、长600mm, 端部呈半球形的捣棒)、拌合板、金属底板等。 2、实验数据及结果

第2部分:混凝土力学性能检验 1、实验仪器、设备:标准试模:150mm X 150mm X 150 mm 、振动台、压力试验机(测量精度为土1%,时间破坏荷载应大于压力机全量程的20%;且小于压力机全量程的80%。、压力试验机控制面板、标准养护室(温度20C±2C,相对湿度不低于95%。 2、实验数据及结果 四、实验结果分析与判定: (1、混凝土拌合物工作性是否满足设计要求,是如何判定的? 答:满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塌落度30—50mm,而此次实验结果中塌落度 为40mm, 符合要求;捣棒在已塌落的拌合物锥体侧面轻轻敲打,锥体逐渐下沉表示粘聚 性良好;塌落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。

电子束的偏转与聚焦现象

南昌大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:电子束的偏转与聚焦现象实验 学院:机电工程学院 专业班级:机制154班

学生:郝为权学号:5901115110 实验地点:基础实验大楼213座位号:31 实验时间:第 1周星期一 一、实验目的 1、了解示波管的构造和工作原理,分析电子束在匀强电场和匀强磁场作用下的偏转情况; 2、学会使用数字万能表和聚焦法测量电子荷质比的方法。 二、实验原理 1、示波管的结构 示波管又称为阴极射线管,其密封在高真空的玻璃壳之中,它的构造如图1所示,主要包括三个部分:前端为荧光屏,(S,其用来将电子束的动能变为光),中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪(K:阴极,G:栅极,A1:聚焦阳极,A2:第二阳极,A3:前加速阳极)。灯丝H用6.3V交流供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而加速。

2、电聚焦原理 电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中,阴极被加热发射电子,电子受阳极产生的正电场作用而加速运动,同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K的电压低20~100V,由阴极发射电子,受到栅极与阴极间减速电场的作用,初速度小的电子被阻挡,而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数,从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时,可使电子射线截止,辉度为0。 加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。前加速阳极,聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。由于各电极上的电压不同,在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。这样就使电子束的路径发生弯曲,这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散,这种电器组合称为电子透镜。改变电极间的电压分布,可以改变等势面的弯曲程度,从而达到电子束的聚焦。 3、电偏转原理 在示波管中,电子从被加热的阴极K逸出后,由于受到阳极电场的加速作用,使电子获得沿示波管轴向的动能。令Z轴沿示波管的管轴方向从灯丝位置指向荧光屏;同时,从荧光屏上看,令X轴为水平方向向右,Y轴为垂直方向

顺磁共振实验报告

近代物理实验报告顺磁共振实验 学院 班级 姓名 学号 时间2014 年 5 月10 H

顺磁共振实验实验报告 【摘要】 电子顺磁共振又称电子自旋共振。由于这种共振跃迁只能发生在原子的周有磁矩不为零的顺磁材料中,因此被称为电子顺磁共振;因为分子和周体中的磁矩主要是自旋磁矩的贡獻所以又被称为电子自旋共振。简称“EPR”或“ESR”。由于电子的磁矩比核磁矩大得多,在同样的磁场下,电子顺磁共振的灵敏度也比核磁共振高得多。在微波和射频范围内都能观察到电子顺磁现象,本实验使用微波进行电子顺磁共振实验。 【关键词】 顺磁共振,自旋兰闵子,检波 【引言】 顺磁共振(EPR)又称为电子肖旋共振(ESR),这是冈为物质的顺磁性主要来自电子的自旋。电子自'旋共振即为处于恒定磁场中的电子自旋在射频场或微波场作用下的磁能级间的共振跃迁现象。顺磁共振技术得到迅速发展后广泛的应用于物理、化学、生物及医学等领域。电子肖旋共振方法具有在高频率的波段上能获得较高的灵敏度和分辨率,能深入物质内部进行超低含量分析,但并不破坏样品的结构,对化学反应无干扰等优点,对研究材料的各种反应过程中的结构和演巫,以及材料的性能具有重要的意义。研究了解电子自旋共振现象,测量有机自由基DPPH的g闵子值,了解和掌握微波器件在电子自由共振中的应用,从矩形谐振长度的变化,进一步理解谐振腔的驻波。

【正文】 一、实验原理 (1)电子的肖旋轨道磁矩与肖旋磁矩 原子中的电子由于轨道运动,具有轨道磁矩,其数值为:刀儿,负 号表示方向同E相反。在量子力学中E=』(/+1)方,因而均=屮Q+1)-^― = Jo + “B = 4r~ -九,其中2叫称为玻尔磁子。电子除了轨道运动外 “、= y]s(S+\) —还具有自旋运动,因此还具有肖旋磁矩,其数值表示为:m 叫。 由于原子核的磁矩可以忽略不计,原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成原子 少 _ & 丄号&=] + 旳+Ta+i)+s(w) 的总磁矩:2他,其中弐是朗德闵子:2山+ 1) 。 在外磁场中原子磁矩要受到力的作用,其效果是磁矩绕磁场的方向作旋进,也e 就是巧绕着磁场方向作旋进,引入回磁比2叫,总磁矩可表示成H严泻。同 时原子角动量巧和原子总磁矩"丿取向是量子化的。勺在外磁场方向上的投影为: Pj =斤谄,m = jJ-\J-2,...-j o其中m称为磁量子数,相应磁矩在外磁场方向 上的投影为:“丿=ymh=-mg“B ; m = j,j-Xj-2、??.一j。 (2)电子顺磁共振

建筑工程测量实验报告

建筑工程测量实验报告 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

江西理工大学 建筑工程测量 实验报告 专业建筑学 年级13级 班级 **** 学号 **** 姓名 **** 2015年月日 目录 第一部分实验项目内容及要求 第二部分实验报告 第三部分实验心得体会和建议

实验报告一 日期班组第六组学号 *号姓名**** ㈠完成下列填空 1.安置仪器后,转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,转动 目镜对光螺旋看清十字丝,通过镜筒上方的缺口和准星瞄准水准尺,转动水平微动螺旋精确照准水准尺,转动物镜对光螺旋进行对光消除视差,转动微倾螺旋使符合水准器气泡居中,最后读数。 2.消除视差的步骤是转动目镜对光螺旋使十字丝清晰,再转动 物镜对光螺旋使水准尺的分划像清晰。 ㈡实验记录和计算 1.记录水准尺上读数填入表2-1-1中。 表2-1-1

2.计算(基于黑红面读数的平均值) ⑴ A点比C点低 m。 ⑵ B点比D点高 m。 ⑶ C点比E点高 m。 ⑷假设C点的高程H C= m,求A点、B点、C点、D点、E点的高程,即: A A= m,H B= m,H C= ,H D= m,H E= m,水准仪的视线高程 H I= m。 ㈢出图2-1-1中水准仪各部件的名称 图2-1-1 1)目镜对光螺旋; 2)望远镜; 3)水准管; 4)水平微动螺旋; 5)圆水准器; 6)校正螺旋; 7)水平制动螺旋; 8)准星; 9)脚螺旋; 10)微倾螺旋; 11)水平微动螺旋; 12)物镜对光螺旋; 13)缺口; 14)三脚架。 实验报告二水准测量 日期班组第六组学号 *号姓名 *** ㈠水准测量的外业记录及其高程计算 实验数据记入表2-2-1,进行高程的计算,并进行验算,以确保各项计算准确无误。

电子顺磁共振 实验报告范本(完整版)

报告编号:YT-FS-7477-82 电子顺磁共振实验报告 范本(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

电子顺磁共振实验报告范本(完整 版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 1. 学习电子顺磁共振的基本原理和实验方法;; 2. 了解、掌握电子顺磁共振谱仪的调节与使用; 3. 测定DMPO-OH 的EPR 信号。 二、实验原理 1.电子顺磁共振(电子自旋共振) 电子自旋共振(Electron Spin Resonance, ESR)或电子顺磁共振(Electron Paramagnanetic Resonance,EPR),是指在稳恒磁场作用下,含有未成对电子的原子、离子或分子的顺磁性物质,对微波发生的共振吸收。1944年,苏联物理学家扎沃伊斯基(Zavoisky)首次从CuCl2 、MnCl2等顺磁性盐类发现。

电子自旋共振(顺磁共振)研究主要对象是化学自由基、过渡金属离子和稀土离子及其化合物、固体中的杂质缺陷等,通过对这类顺磁物质电子自旋共振波谱的观测(测量因子、线宽、弛豫时间、超精细结构参数等),可了解这些物质中未成对电子状态及所处环境的信息,因而它是探索物质微观结构和运动状态的重要工具。由于这种方法不改变或破坏被研究对象本身的性质,因而对寿命短、化学活性高又很不稳定的自由基或三重态分子显得特别有用。近年来,一种新的高时间分辨ESR技术,被用来研究激光光解所产生的瞬态顺磁物质(光解自由基)的电子自旋极化机制,以获得分子激发态和自由基反应动力学信息,成为光物理与光化学研究中了解光与分子相互作的一种重要手段。电子自旋共振技术的这种独特作用,已经在物理学、化学、生物学、医学、考古等领域得到了广泛的应用。 2.EPR基本原理 EPR 是把电子的自旋磁矩作为探针,从电子自旋

社会实践实习报告:建筑工程测量实训报告

( 实习报告 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 社会实践实习报告:建筑工程测 量实训报告 Social practice practice report: construction engineering survey training report

社会实践实习报告:建筑工程测量实训报 告 社会实践实习报告:建筑工程测量实训报告 进入大学的第一次测量实训终于在大家的期盼中来了,因为大家都想抓紧实训的时间好好休息一下,可是,现实是如此的残酷! 开始老师让我们先从理论下手,介绍了水准仪和经纬仪的构成以及它的使用方法,我们都很认真的记载着老师所讲的重点,在学习中,我知道了测量人员是工程建设的开路先锋,是确保工程质量的“千里眼”,我为能成为测量人而感到自豪!老师还说了,让我们好好保护仪器!我们知道了:人在仪器在,人亡仪器也不能亡!可是让人疑惑的是老师总让我们做好“军训”的打算,有那么辛苦吗? 很快我就见到了传说中的水准仪,它长得真的很不咋的,可是在老师的介绍下,我知道了它是一个很有内涵的仪器!千万不能小

看它!但是还好的就是它的螺栓比较少,所以我还能接受!可是调节经纬仪的过程就比较复杂了,螺旋比较多,测量时仪器不停的转动,脑袋就晕了,对准后就不知螺旋在哪了,只能瞎摸。但有句话叫“熟能生巧”,这句话一点不假,在实训中,这个成语就得到验证,尽管开始是有点生疏,但经过一圈测量,想不熟也挺难的,而且速度也不断的提高。 下面就来谈谈具体的!我是第一批在校内测量经纬仪的!它的螺栓比水准仪多多了!弄得我头晕眼花的!没办法!我必须要坚持下去!第一个下午,我们全组组员就遇到大麻烦了!因为经纬仪的调整要三个地方全部调好,可是我们老是没办法让它们全都统一,老是这儿调好了,那儿的气泡又跑了!我们组是第八组,组员有6个,而别的组是5个人,所以我们要比别的组要更抓紧时间,可是当第九组已经测六个点时,我们组还压根没挪窝,可是越急越不知道该怎么办!后来在别的组来了一个同学,我们连忙请教他! 1.先要让三脚架的中心大约和地面的点进行对齐。 2.调节气泡让它处于圆水准器的中间部分。

电子束的偏转与聚焦实验报告

电子束的偏转与聚焦实

南昌大学物理实验报告 课程名称: 普通物理实验(2) 实验名称:____________ 电子束的偏转与聚焦 学院:________ 专业班级: 学生姓名:_________ 学号: 实验地点:______ 座位号: 实验时间:

一、实验目的: 1、了解示波管的构造和工作原理。 2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用下的偏转情况。 3、学会规范使用数字多用表。 4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。 二、实验仪器: EB-IH电子束实验仪、直流稳压电源30V, 2A、数字多用表。 三、实验原理: 1、示波管的结构 示波管乂称为阴极射线管,其密封在高真空的玻璃壳之中,它的构造如图1所示,主要包括三个部分:前端为荧光屏,(S,其用来将电子束的动能变为光),中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪(K:阴极,G:栅极,A1:聚焦阳极,A2:第二阳极,A3:前加速阳极)。灯丝H用交流供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而 电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中,阴极被加热发射电子,电子受阳极产生的正电场作用而加速运动,同时乂受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K的电压低20"100V,曲阴极发射电子,受到栅极与阴极间减速电场的作用,初速度小的电子被阻挡,而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数,从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时,可使电子射线截止,辉度为0。 加速电极的电压比阴极电位高儿白伏至上千伏。前加速阳极,聚焦阳极和笫二阳

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