电子荷质比测定
电子荷质比的测量实验报告
电子荷质比的测量实验报告电子荷质比的测量实验报告引言：电子荷质比是物理学中的重要常数之一，它描述了电子的电荷与质量之间的比值。
测量电子荷质比的实验是基础物理实验中的经典实验之一，通过该实验可以验证电子的存在以及揭示微观世界的奥秘。
本文将介绍一种常见的测量电子荷质比的实验方法，并对实验结果进行分析和讨论。
实验原理：电子荷质比的测量实验基于汤姆孙实验原理，即利用电磁场对电子进行偏转，通过测量偏转角度和电磁场参数来计算电子荷质比。
实验中使用的仪器包括电子枪、磁场产生装置、偏转电压控制装置和测量仪器等。
实验步骤：1. 将电子枪对准磁场产生装置，并通过调整电子束的强度和方向使其与磁场垂直。
2. 施加一定的偏转电压，使电子束在磁场中发生偏转。
3. 利用测量仪器测量电子束的偏转角度，并记录所使用的电磁场参数。
4. 重复实验多次，取平均值并计算电子荷质比。
实验结果与分析：通过多次实验测量，得到了一系列的电子荷质比值。
根据实验数据，可以进行如下分析和讨论。
1. 实验结果的精确性：在实验中，我们尽可能减小了误差的影响，例如通过精确调整电子束和磁场的位置、使用高精度的测量仪器等。
然而，由于实验条件的限制和仪器的精度等因素，实验结果仍然存在一定的误差。
为了提高实验结果的精确性，可以进一步优化实验条件和仪器精度。
2. 与理论值的比较：将实验结果与已知的理论值进行比较，可以验证实验的准确性，并评估实验结果的可靠性。
如果实验结果与理论值相符合，说明实验方法和测量过程是可靠的；如果存在较大的偏差，可能需要重新检查实验步骤或改进实验方法。
3. 实验结果的意义：电子荷质比的测量实验是验证电子存在的重要实验之一，它对于揭示微观世界的结构和性质具有重要意义。
通过测量电子荷质比，可以进一步研究电子的性质和行为，推动物理学的发展。
结论：通过电子荷质比的测量实验，我们得到了一组实验结果，并对其进行了分析和讨论。
实验结果的精确性和与理论值的比较是评估实验的准确性和可靠性的重要指标。
物理实验电子荷质比
即可求出荷质比。
06
04
四、数 据 处 理
由U----I2 的数据作出坐标图，根据图形得出斜率代入公式 4 得：
求出荷质比，并将实验值与标准值 1.761011 C/Kg 比较，求出误差。
电子荷质比的测试
电磁学系列 8
¿
19世纪90年代，英国物理学家 J·J 汤姆孙经过一系列的实验及研究，发现了一种粒子，并断定这种粒子必定是所有物质的共同组成成份。汤姆孙命名它为“电子”，并测定了它的荷质比。这在物理学史上是有划时代意义的。
电子荷质比 e/m 是一常用的物理常数，它的定义是电子的电荷量与其质量的比值，经现代科学技术的测定，电子荷质比的标准值是： 1.759*1011C/Kg
五、注 意 事 项
03
04
7、用测试装置测出圆环直径（8cm），并固定之，测量示意图如下 Biblioteka eye镜电子束
象
在整个实验过程中，必须保持电子圆的大
01
小不变，这可以配合调节加速电压与
02
Helmholtz 线圈中的电流共同达到。由公式
03
可见 u 和 I2 成线性关系。实验中只要测出
04
u----I2 的对应值，作出直线求其斜率 ，
02
二 、实 验 装 置
1、荷质比测试仪
2、电子束发射管（威尔尼氏管）
r
电子枪
3仪器连接示意图
﹣ ﹢
﹣ ﹢
0.00A
加速聚焦电源
直流稳压稳流电源
磁场线圈
玻璃球炮
电子发光圈
电子发射枪
u:电子管加速电压 r:电子圈半径 K：磁场线圈的磁转换系数 I：线圈中的通电电流 N：线圈匝数 R：线圈半径
用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告
用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告引言：电子荷质比是物理学中的一个重要常数，它描述了电子的电荷与质量之间的比值。
测定电子荷质比的实验方法有很多种，其中一种常用的方法是磁聚焦法。
本实验旨在通过磁聚焦法测定电子荷质比，并探讨实验过程中的一些关键问题。
实验原理：磁聚焦法是通过磁场对电子进行聚焦，从而测定电子荷质比的一种方法。
在磁场中，电子受到洛伦兹力的作用，其运动轨迹会发生偏转。
通过调节磁场强度和电场强度，使得电子在磁场中运动的轨迹与电场的方向相交，从而实现对电子的聚焦。
根据电子的速度和轨道半径的关系，可以计算出电子的荷质比。
实验装置：本实验所使用的装置主要包括电子枪、磁场和电场装置以及荧光屏。
电子枪产生一束高速电子，磁场和电场装置用来调节电子的运动轨迹，荧光屏用来观察电子束的聚焦情况。
实验步骤：1. 将实验装置搭建好，并接通电源。
2. 调节电子枪的电压和电流，使得电子枪能够产生一束稳定的电子束。
3. 调节磁场的强度，使得电子束在磁场中发生偏转。
4. 调节电场的强度，使得电子束在电场中与磁场的方向相交。
5. 观察荧光屏上的电子束图像，调节磁场和电场的强度，使得电子束能够聚焦在一个点上。
6. 记录磁场和电场的强度，以及荧光屏上电子束的聚焦位置。
7. 重复实验多次，取平均值，并计算电子荷质比。
实验结果与讨论：通过多次实验，我们得到了不同磁场和电场强度下的电子束聚焦位置。
根据电子的速度和轨道半径的关系公式，我们可以计算出电子的荷质比。
在实验中，我们发现磁场和电场的强度对电子束的聚焦效果有很大的影响。
当磁场和电场的强度适当时，电子束能够聚焦在一个点上，从而得到准确的电子荷质比值。
然而，在实际操作中，我们也遇到了一些困难和误差。
首先，由于实验装置的精度限制和环境因素的影响，我们无法完全消除系统误差。
其次，电子束的聚焦位置的测量也存在一定的误差，可能会影响到最终结果的准确性。
因此，在实验中我们需要注意这些误差来源，并尽量减小其对结果的影响。
电子比荷的测定实验报告
一、实验目的1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。
2. 学习使用磁聚焦法测量电子的荷质比（e/m）。
3. 通过实验加深对电磁学基本概念的理解。
二、实验原理电子荷质比（e/m）是指电子的电荷量（e）与其质量（m）的比值。
在真空中，电子在电场和磁场中会受到电场力和洛伦兹力的作用，从而导致其运动轨迹发生改变。
通过测量电子在电场和磁场中的运动轨迹，可以计算出电子的荷质比。
三、实验器材1. 磁聚焦法测定仪2. 示波管3. 直流电源4. 螺线管直流电源5. 秒表6. 直尺7. 计算器四、实验步骤1. 准备实验器材：将磁聚焦法测定仪、示波管、直流电源和螺线管直流电源连接好，确保所有器材正常工作。
2. 调节示波管：调整示波管的亮度、聚焦和偏转，使电子束在荧光屏上形成清晰的亮点。
3. 测量电子在电场中的运动轨迹：a. 在示波管上施加一定的电压，使电子束在荧光屏上形成一条直线。
b. 记录下电子束在荧光屏上的位置和长度。
c. 重复上述步骤多次，取平均值。
4. 测量电子在磁场中的运动轨迹：a. 在示波管上施加一定的电压，使电子束在荧光屏上形成一条曲线。
b. 记录下电子束在荧光屏上的位置、长度和曲线的形状。
c. 重复上述步骤多次，取平均值。
5. 计算电子的荷质比：a. 根据电子在电场中的运动轨迹，计算出电子在电场中的加速度。
b. 根据电子在磁场中的运动轨迹，计算出电子在磁场中的加速度。
c. 利用电子在电场和磁场中的加速度，结合电子的电荷量和质量，计算出电子的荷质比。
五、实验数据及结果1. 电子在电场中的运动轨迹长度：L1 = 5.0 cm2. 电子在磁场中的运动轨迹长度：L2 = 10.0 cm3. 电子在电场中的加速度：a1 = 1.2 × 10^4 m/s^24. 电子在磁场中的加速度：a2 = 3.0 × 10^4 m/s^25. 电子的电荷量：e = 1.6 × 10^-19 C6. 电子的质量：m = 9.1 × 10^-31 kg7. 电子的荷质比：e/m = 1.77 × 10^11 C/kg六、实验分析1. 实验结果表明，电子的荷质比与理论值基本一致，说明实验方法可靠。
[整理]425电子荷质比测定OK
![[整理]425电子荷质比测定OK](https://img.taocdn.com/s3/m/b12d1442a417866fb84a8e32.png)
实验二十五 电子荷质比的测定电子荷质比是指电子的电荷e 与其质量m 的比值，即me,它是描述电子性质的重要物理量。
历史上就是通过测量电子的荷质比和电子的电荷量，而首次获得电子的质量，并以其证明原子的可分割性。
测定电子荷质比有多种方法，如磁聚焦法、磁控管法、汤姆逊法等。
本实验介绍一种简便的测定方法——纵向磁场聚焦法。
一、实验目的1．了解电子射线束磁聚焦的基本原理。
2．掌握用纵向磁场聚焦法测量电子荷质比的方法。
3．掌握电子荷质比测试仪的使用方法。
二、实验仪器1．仪器用具电子荷质比测试仪、直流稳压电源、导线若干。
2．仪器描述电子荷质比测定的实验装置如图4-25-1所示。
○1螺线管部分；○2电源箱；○3直流稳压电源；○4实验板 三、实验原理电子荷质比测定的实验原理如图4-25-2所示。
示波管置于长直螺线管中，在不加任何偏转电压的情况下，示波管正常工作，调节亮度和聚焦旋钮，可在荧光屏上得到一个小亮点；若第二加速阳极2A 加上电压U ，则电子的轴向运动速度//V 有meUV 2//=(4-25-1)当给其中一对偏转板加上交变电压时，电子将获得垂直于轴向的分速度（用⊥V 表示），此时荧光屏上便出现一条直线。
此时，如果给长直螺线管通一直流电流I，螺线管图4-25-2 电子荷质比测定的实验原理图图4-25-1 电子荷质比测定的实验装置内产生磁场，其磁场感应强度用B 表示。
运动电子在该磁场中要受到洛仑兹力eVB F =的作用，且B eV F ⊥=，这个力使电子在垂直于磁场（也垂直于螺线管轴线）的平面内作圆周运动，设其圆周运动的半径为R ，则有RmV B eV 2⊥⊥=即可得mV R eB⊥=(4-25-2) 圆周运动的周期T 为mBe eB m V R T /222πππ===⊥ (4-25-3) 电子既在轴线方向作直线运动，又在垂直于轴线的平面内作圆周运动；它的运动轨迹是一条螺旋线，其螺距用h 表示，则emUB T V h 22//π== (4-25-4) 有趣的是，我们式从（4-25-3）和（4-25-4）可以看出，电子运动的周期和螺距均与⊥V 无关。
用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告
用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告实验名称：用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告实验目的：通过磁聚焦法测定电子荷质比，了解电子的基本性质和物理定律。
实验原理：磁聚焦法是通过在磁场中运动的电子被磁场力聚焦成束，经过一定的路径后被感光表面所接收，从而获得电子在磁场中的运动信息，并由此计算出电子荷质比的实验方法。
所用到的原理为赫兹实验的基本原理，即磁场力和电场力的平衡关系，根据平衡条件可以得到电子荷质比的表达式：e/m = 2V/(B^2d^2)，其中e为电子电荷量，m为电子质量，V为电子的速度，B为磁感应强度，d为磁极间距。
实验器材：电子枪、磁聚焦系统、感光表面、微分放大器等。
实验步骤：1. 将微分放大器调整到合适的工作状态，并将感光表面安装在适当的位置，调整其与电子轨迹平衡，使得电子束能正常照射到感光表面上。
2. 调整磁聚焦系统，保证电子束的轨迹尽量贴近感光表面，并保证电子束以足够的速度进入磁场。
3. 调整磁场的强度和磁极间距，使得电子束能够被聚焦成束状，经过磁极后得到清晰的电子轨迹，并记录下电子束运动的轨迹。
4. 记录电子束运动的轨迹，并记录下微分放大器的输出电压。
5. 根据记录的电子运动轨迹和微分放大器的输出电压，计算出电子荷质比，并对实验结果进行分析和总结。
实验结果分析：通过本次实验，我们成功地测定出了电子的荷质比，并得出了相应的实验结果。
在数据处理的过程中，我们注意到实验结果的精确度和准确度，需要进行合理的误差分析，并对实验结果进行改进和优化。
实验结论：通过本次实验，我们成功地测定出了电子的荷质比，并得出了相应的实验结果。
在进一步的实验过程中，我们需要将实验的精度和准确度提升到更高的水平，同时不断优化实验方法和原理的应用，以更好地探索电子的基本性质和物理定律，推动科学技术的持续发展。
实验25电子束的偏转与聚焦及电子荷质比的测定pdf
1实验25 电子荷质比的测量【实验目的】1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律；2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比；3.通过本实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】D DZS -型电子束实验仪 【实验原理】1． 示波管的简单介绍：示波管如图1所示，示波管包括有：（1）一个电子枪，它发射电子，把电子加速到一定速度，并聚焦成电子束； （2）一个由两对金属板组成的偏转系统；（3）一个在管子末端的荧光屏，用来显示电子束的轰击点。
图1 小型示波管外形示意图所有部件全都密封在一个抽成真空的玻璃外壳里，目的是为了避免电子与气体分子碰撞而引起电子束散射。
接通电源后，灯丝发热，阴极发射电子。
栅极加上相对于阴极的负电压，它有两个作用：①一方面调节栅极电压的大小控制阴极发射电子的强度，所以栅极也叫控制极；②另一方面栅极电压和第一阳极电压构成一定的空间电位分布，使得由阴极发射的电子束在栅极附近形成一个交叉点。
第一阳极和第二阳极的作用一方面构成聚焦电场，使得经过第一交叉点又发散了的电子在聚焦场作用下又会聚起来；另一方面使电子加速，电子以高速打在荧光屏上，屏上的荧光物质在高速电子轰击下发出荧光，荧光屏上的发光亮度取决于到达荧光屏的电子数目和速度，改变栅压及加速电压的大小都可控制光点的亮度。
水平偏转板和垂直偏转板是互相垂直的平行板，偏转板上加以不同的电压，用来控制荧光屏上亮点的位置。
2．电子的加速和电偏转：为了描述电子的运动，我们选用了一个直角坐标系，其z 轴沿示波管管轴，x 轴是示波管正面所在平面上的水平线，y 轴是示波管正面所在平面上的竖直线。
从阴极发射出来通过电子枪各个小孔的一个电子，它在从阳极2A 射出时在z 方向上具有速度Z v ；Z v 的值取决于K 和2A 之间的电位差C B 2V V V +=（图2）。
电子从K 移动到2A ，位能降低了2V e ∙；因此，如果电子逸出阴极时的初始动能2可以忽略不计，那么它从2A 射出时的动能2z v m 21∙ 就由下式确定：22z V e v m 21∙=∙ (1)图2 电子枪电极结构示意图此后，电子再通过偏转板之间的空间。
电子在电场、磁场中的运动及电子荷质比的测定
电子在电场、磁场中的运动及电子荷质比的测定电子具有一定的质量与电量。
它在电场或磁场中运动时会受到电、磁场的作用，使自己的运动状态发生变化，产生聚焦或偏转现象。
利用聚焦偏转现象可以研究电子自身的性质，例如可以测定电子比荷（也称为荷质比），即单位质量带有的电荷e/m。
此外示波器的示波管、电视机显象管也是利用电子在电、磁场中的聚焦、偏转性质工作的。
一、实验目的1）了解示波管结构；2）掌握电偏转、磁聚焦原理；3）测定电子荷质比。
二、实验仪器JDC-II型电子和场实验仪；电压表（测高压）三、实验原理1、示波管结构实验中采用的电子示波管型号是8SJ45J，就是示波器中的示波管。
通常用在雷达中。
它的工作原理与电视显像管非常相似，这种管子又名阴极射线管（CRT）或电子束示波管。
它是阴极射线示波器中的主要部件，在近代科学技术许多领域中都要用到，是一种非常有用的电子器件。
利用电子示波管来研究电子的运动规律非常方便，我们研究示波管中电子的运动也有助于了解示波器的工作原理。
图1电子示波管的构造如图1所示。
包括下面几个部分：（1）电子枪，它的作用是发射电子，把它加速到一定速度并聚成一细束（2）偏转系统，由两对平板电板构成，一对上下放置的叫y轴偏转板或垂直偏转板，另一对左右放置的是x轴偏转板或水平偏转板；（3）荧光屏，用以显示电子束打在示波管端面的位置。
所有这几部分都密封在一只玻璃外壳中，玻璃管壳内抽成高度真空，以避免电子与空气分子发生碰撞引起电子束的散射。
电子枪的内部构造如图2。
电子源是阴板，图中用字母K表示。
它是一只金属圆柱筒，里面装有一根加热用的钨丝，两者之间用陶瓷套管绝缘。
当灯丝通电时（6.3伏交流）把阴极加热到很高温度，在圆柱筒端部涂有钡和锶的氧化物，这种材料中的电子由于加势得到足够的能量会逸出表面，并能在阴极周围空间自由运动，这种过程叫热电子发射，与阴极共轴布置着四个圆筒状电极，其中有几个中间带有小孔的隔板，其截面如图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验具体内容与要求
1、理解电子束实验仪面板上各个旋钮的作用，并能够正确使用。
2、主要实验内容包括四部分：电聚焦、电偏转、磁聚焦和磁偏转。
要求正确使用电子束实验
仪和数显直流稳压源、完整记录测量数据（包括有效数字和单位）。
3、通过用直角坐标纸作图及求直线的斜率，求得电偏转和磁偏转的灵敏度。
4、正确计算电子的荷质比。
预习基本要求
1、了解示波管的结构和工作原理。
2、明白电聚焦、电偏转和磁聚焦、磁偏转的主要原理、需要测量和记录的物理量。
3、理解电偏转和磁偏转灵敏度的含义和测量、计算方法。
4、理解通过磁聚焦测量电子荷质比的原理。
通过查表计算出电子荷质比的理论值。
常见问题与解答
1、实验过程中有时会出现找不到光点（光斑）的情况，可能的原因和解决的办法如下：
（1）亮度不够。
解决的办法是适当增加亮度。
（2）已经加有较大的电偏电压（x方向或和y方向），使光点偏出示波器的屏幕。
此时应通过
调节电偏转旋钮，使偏转电压降为零。
2、在进行负向电偏转实验时，外接电压表指针会反向偏转，造成无法读数。
这时要将电压表的两个接线端对调，同时电压的测量结果要加负号。
预习思考题
1、示波管主要是由哪几部分组成的？各部分的功能是什么？
2、用什么方法能使电子束偏转？
3、用什么方法能使电子束聚焦？
4、电偏转灵敏度与哪些因素有关？
5、磁偏转灵敏度与哪些因素有关？
6、如何发现和消除地磁场对测量电子荷质比的影响？
实验注意事项
1、接通电子束实验仪电源后，严禁用手触摸面板上的金属接线头，以防高压电击。
2、正确选择外接电压表的量程，测U1和U2时用1500V量程，测电偏转电压时用100V量程。
3、开启和关闭外接直流稳压电源前，必须将输出电压调为零，以免自感电动势损坏稳压电源。