电偏转和磁偏转的原理及应用
【2017年整理】电子束线的电偏转与磁偏转

【2017年整理】电子束线的电偏转与磁偏转电子束线是一种用于聚焦和控制电子束的设备,它通常由许多电极和磁铁组成。
在电子束管中,我们可以通过作用于电子束上的磁场或电场来实现其偏转。
磁偏转和电偏转是电子束线中最基本的两种偏转方式。
电偏转电偏转是通过作用于电子束上的电场来实现的。
它是用一对偏转板(或偏转电极)来产生电场的方式。
当电子束通过偏转板时,其运动方向可能被偏转。
当偏转板的电场与电子束方向垂直时,电子束将被偏转90度。
偏转板的电场可以通过应用电压来控制,根据需要进行调整。
在电偏转器中,电子束的偏转是通过一对接地的金属板来实现的。
这些金属板周围的电场是可以控制的。
当电子束通过这个区域时,它将受到一个成比例的电场,这样它的方向就会发生改变。
因此,通过更改板的电场极性,可以控制电子束的偏转方向。
磁偏转是通过作用于电子束上的磁场来实现的。
这种改变是通过磁铁来实现的。
电子束通过的区域如果有一个磁场,则磁场方向垂直于电子束的运动方向时,电子束的运动方向将被弯曲。
如果想让电子束向一个特定的方向偏转,可以更改磁铁北极与南极的极性。
在磁偏转器中,通过一个或多个磁铁来产生相应的磁力场。
一般情况下,电子束经过了一个非常短暂的时间间隔,这个时间间隔远小于磁铁的反应时间,因此磁铁可以被当做一个静态的器件。
当电子束通过磁场以后,其轨迹会受到轻微的弯曲,从而实现了偏转。
比较电子束线的磁偏转和电偏转不同之处在于,电子束在经过磁场时,其轨迹不需要改变,只需要改变方向即可,而在电偏转器中,通过偏转板改变了电子束的运动方向,因此电子束轨迹也会发生质的变化。
此外,与电偏转相比,磁偏转具有比较大的特点,因为其制造成本要高得多。
在偏转器使用磁铁构成的情况下,将需要使用较大的磁体来产生足够的磁场强度,而这些造价昂贵的组件将会使整个偏转器的制造成本增加。
在电偏转器中,制造的成本相对较低,因此其成为许多电子设备中标配的选择。
结论总结来说,磁偏转和电偏转都是较为基本的电子束线偏转方式。
实验二十四电子射线的电偏转与磁偏转

实验二十四 电子射线的电偏转与磁偏转一、实验目的1. 掌握电子束在外加电场和磁场作用下偏转的原理和方式; 2. 了解阴极射线管的构造与作用。
三、实验仪器1. TH-EB 电子束实验仪; 2. 0~30V 可调直流电源; 3. 数字式万用表。
三、实验原理1 电偏转原理电子束电偏转原理如图1所示。
通常在示波管的偏转板上加偏转电压V ,当加速后的电子以速度v 沿x 方向进入偏转板后,受到偏转电场E (y 轴方向)的作用,使电子的运动轨迹发生偏转。
假定偏转电场在偏转板l 范围内是均匀的,电子将作抛物线运动,在偏转板外,电场为零,电子不受力,作匀速直线运动。
荧光屏上电子束的偏转距离D 可以表示为式中V 为偏转电压,V A 为加速电压,k e 是一个与示波管结构有关的常数,称为电偏常数。
为了反映电偏转的灵敏程度,定义δ电称为电偏转灵敏度,用mm/V 为单位。
δ电越大,电偏转的灵敏度越高。
2 磁偏转原理电子束磁偏转原理如图2所示。
通常在示波管的瓶颈的两侧加上一均匀横向磁场,假定在l 范围内是均匀的,在其他范围都为零。
当加速后的电子以速度v 沿x 方向垂直 射入磁场时,将受到洛仑兹力作用,在均匀磁场B 内作匀速圆周运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上,磁偏转的距离可以表示为:式中I 是偏转线圈的励磁电流,单位A ;k m 是一个与示波管结构有关的常数称为磁偏常数。
为了反映磁偏转的灵敏程度,定义)3( A m V Ik D =(2) 电A e V k V D ==δ(1)/A e V V k D = le图1 电子束电偏转原理ev 图2 电子束磁偏转原理δ磁称为磁偏转灵敏度,用mm/A 为单位。
δ磁越大,表示磁偏转系统灵敏度越高。
2 截止栅偏压原理示波管的电子束流通常是通过调节负栅压U GK 来控制的,调节U GK 可调节荧光屏上光点的辉度。
U GK 是一个负电压,负栅压越大,电子束电流越小,光点的辉度越暗。
电子束的电偏转和磁偏转实验报告

电子束的电偏转和磁偏转实验报告篇一:电子束的电偏转和磁偏转电子束的电偏转和磁偏转 ? 实验目的: 1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。
2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象,测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。
? 实验原理: 1.电偏转的观测电子束电偏转原理图如图(1)所示。
当加速后的电子以速度V沿X方向进入电场时,将受到电场力作用,作加速运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。
其电偏转的距离D与偏转电压V,加速电压VA及示波管结构有关。
图(1)电子束电偏转原理为了反应电偏转的灵敏程度,定义 ?e? D (1) V ?e称为电偏转灵敏度,用mm/V为单位。
?e越大,电偏转的灵敏度越高。
实验中D从荧光屏上读出,记下V,就可验证D与V的线性关系。
2.磁偏转原理电子束磁偏转原理如图(2)所示。
当加速后的电子以速度V沿X方向垂直射入磁场时,将会受到洛伦磁力作用,在均匀磁场B内作匀速圆周运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。
为了反映磁偏转的灵敏程度,定义 ?m?SlI (2) ?m称为磁偏转灵敏,用mm/A为单位。
?m越大,表示磁偏转系统灵敏度越高。
实验中S从荧屏上读出,测出I,就可验证S与I 的线性关系。
3.截止栅偏压原理示波管的电子束流通常通过调节负栅压UGK来控制的,调节UGK即调节“辉度调节”电位器,可调节荧光屏上光点的辉度。
UGK是一个负电压,通常在-35~45之间。
负栅压越大,电子束电流越小,光点的辉度越暗。
使电子束流截止的负栅压UGK0称为截止栅偏压。
? 实验仪器: TH-EB型电子束实验仪,示波管组件,0~30V可调直流电源,多用表 ? 实验步骤: 1. 准备工作。
2. 电偏转灵敏度的测定。
3. 磁偏转灵敏度的测定。
4. 测定截止栅偏压。
? 数据记录及实验数据处理: 1.电偏转(vA?800伏)水平电偏转灵敏度D-V曲线:垂直电偏转灵敏度D-V曲线:电偏转(VA?1000伏)垂直电偏转:2. 2.磁偏转(vA?800伏)磁场励磁线圈电阻R=210欧姆磁偏转(vA?1000伏)注:偏移量D或S等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。
实验十三 电子束线的电偏转与磁偏转

实验十三电子束线的电偏转与磁偏转一、实验目的1.了解电子束线的产生、调节和偏转原理。
3.了解磁场对电子运动的影响。
二、实验原理电子束线是一束加速的电子流,是通过电子枪中的热阴极发射大量的电子,通过电子加速管的阳极电压加速,并通过管中一些特定的结构,如聚焦器,透镜,偏转板等来调节。
在热阴极上施加较高电压,热阴极表面极易发射电子,使电子从热阴极射出,在加速管中通过阳极电压加速。
加速度与阳极电压成正比,电流与电子流密度成正比。
2.电子束线的电偏转电偏转是指通过电场对电子束线中的电子进行偏转。
当电子束通过一个带电和平板时,电子束中的电子会受到力的作用,在水平方向受到电场力F=E×q,其中 E 为电场强度,q 为电子所带电荷量。
力的方向始终垂直于电子运动的方向,所以电子束线将被打向与电场垂直的方向。
三、实验器材与装置万用电表、电子学实验箱、电子束线管、CRO 示波器等。
四、实验步骤1.检查实验仪器和所需的全部元器件,按照电路接线图连接好实验电路,并保证电子枪稳定工作。
2.将电子束管放在实验台上,调节相应的管电压并调整其成一个垂直的红色线,以便后续实验调整方便。
3.接通电路电源,在电子束线管中加入直流电压,使电子流从阳极发射管流经偏转器以及磁偏转器,最后击中荧光屏上。
4.打开示波器,调整亮度,聚焦和辉度,直到荧光屏上显示出一个明亮的光点。
5.调整偏转电压和磁场的大小,使电子流在荧光屏上绘制出一个稳定的图形,记录下相应偏转电压和磁场强度。
6.通过更改偏转器的输出信号并记录不同输入电压下电子束的偏转量,记录实验数据并计算出电偏转的比率。
7.更改磁偏转器的输入电流并记录荧光屏上的偏转量,计算出该磁场的磁感应强度。
五、实验注意事项1.注意安全,使用仪器前应检查仪器是否运行正常。
2.要经常检查电子束线管的压力,确保其正常工作。
3.调节偏转电压和磁场强度时,一定要谨慎,防止电子束过大而烧毁设备。
4.记录每次实验的数据,做好实验报告。
实验电子束的电偏转

实验电子束的电偏转篇一:实验十三电子束线的电偏转与磁偏转实验十三电子束线的电偏转与磁偏转实验目的1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。
2.了解电子束线管的结构和原理。
实验仪器SJ—SS—2型电子束实验仪。
实验原理在大多数电子束线管中,电子束都在互相垂直的两个方向上偏移,以使电子束能够到达电子接受器的任何位置,通常运用外加电场和磁场的方法实现,显像管等器件就是在这个基础上运用相同的原理制成的。
1.电偏转原理电偏转原理如图4-17-1所示。
通常在示波管(又称电子束线管)的偏转板上加上偏转电压V,当加速后的电子以速度v沿Z方向进入偏转板后,受到偏转电场E (Y轴方向)的作用,使电子的运动轨道发生偏移。
假定偏转电场在偏转板l范围内是均匀的,电子作抛物线运动,在偏转板外,电场为零,电子不受力,作匀速直线运动。
在偏转板之内Y?1at2?1eE(Z)2 (4-17-1)22mv式中v为电子初速度,Y为电子束在Y方向的偏转。
电子在加速电压VA的作用下,加速电压对电子所做的1功全部转为电子动能,则mv2?eVA。
2将E=V/d和v2代入(4-17-1)式,得2Y?VZ4VAd电子离开偏转系统时,电子运动的轨道与Z轴所成的偏转角?的正切为tg??dY?Vl(4-17-2)dZx?l2VAd设偏转板的中心至荧光屏的距离为L,电子在荧光屏上的偏离为S,则Stg??L代入(4-17-2)式,得S?VlL (4-17-3)2VAd由上式可知,荧光屏上电子束的偏转距离S与偏转电压V成正比,与加速电压VA成反比,由于上式中的其它量是与示波管结构有关的常数故可写成S?keV(4-17-4)VAke为电偏常数。
可见,当加速电压VA一定时,偏转距离与偏转电压呈线性关系。
为了反映电偏转的灵敏程度,定义?电?S?ke(1)(4-17-5)VVA?电称为电偏转灵敏度,单位为毫米/伏。
?电越大,表示电偏转系统的灵敏度越高。
2.磁偏转原理磁偏转原理如图4-17-2所示。
实验3—13电子束线的电偏转与磁偏转

实验3—13电子束线的电偏转与磁偏转【实验目的】1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。
2.了解电子束线管的结构和原理。
【实验仪器】1-e EB 型电子束实验仪。
【实验原理】在大多数电子束线管中,电子束都在互相垂直的两个方向上偏移,以使电子束能够到达电子同意器的任何位置,通常运用外加电场和磁场的方法实现,显像管等器件确实是根基在那个根底上运用相同的原理制成的。
1.电偏转原理电偏转原理如图3-13-1所示。
通常在示波管〔又称电子束线管〕的偏转板上加上偏转电压V ,当加速后的电子以速度v 沿x 方向进进偏转板后,受到偏转电场E 〔y 轴方向〕的作用,使电子的运动轨道发生偏移。
假定偏转电场在偏转板l 范围内是均匀的,电子作抛物线运动,在偏转板外,电场为零,电子不受力,作匀速直线运动。
在偏转板之内 22)(2121v x m eE at y ==〔3-13-1〕 式中v 为电子初速度,y 为电子束在y 方向的偏转。
电子在加速电压a U 的作用下,加速电压对电子所做的功全部转为电子动能,因此:AeU mv =221,m eU v a 22= 将E =V /D 和v 2代进〔3-13-1〕式,得电子离开偏转系统时,电子运动的轨道与x 轴所成的偏转角ϕ的正切为l dU Vdxdy tg a lx 2===ϕ〔3-13-2〕 设偏转板的中心至荧光屏的距离为L ,电子在荧光屏上的偏离为S ,那么 代进〔3-13-2〕式,得DU VlL S a 2=〔3-13-3〕 由上式可知,荧光屏上电子束的偏转距离S 与偏转电压V 成正比,与加速电压a U 成反比,由于上式中的其它量是与示波管结构有关的常数故可写成aeU Vk S =〔3-13-4〕 k e 为电偏常数。
可见,当加速电压a U 一定时,偏转距离与偏转电压呈线性关系。
为了反映电偏转的灵敏程度,定义)1(ae U k V S ==电δ〔3-13-5〕电δ称为电偏转灵敏度,单位为毫米/伏。
电子束的电偏转和磁偏转[1]
电子束的电偏转和磁偏转Electrostatic Deflection of Electron Beam示波器中用来显示电信号波形的示波管和电视机、摄像机里显示图像的显像管、摄像管都属于电子束线管,虽然它们的型号和结构不完全相同,但都有产生电子束的系统和电子加速系统,为了使电子束在荧光屏上清晰的成像,还要设聚焦、偏转和强度控制系统。
对电子束的聚焦和偏转,可以利用电极形成的静电场实现,也可以用电流形成的恒磁场实现。
前者称为电聚焦或电偏转。
随着科技的发展,利用静电场或恒磁场使电子束偏转、聚焦的原理和方法还被广泛地用于扫描电子显微镜、回旋加速器、质谱仪等许多仪器设备的研制之中。
本实验在了解电子束线管的结构基础上,先讨论电子束的偏转特性及其测量方法。
【一】目的1.了解示波管的基本结构和原理。
2.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。
【二】仪器电子束实验仪、稳压电源、MF-47万用表、数字万用表【三】原理(一)示波管的基本结构如图3-18-1所示,示波管由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成。
其中电子枪是示波管图1 示波管的基本结构H 、H —钨丝加热电极;A F —聚焦电极;C —阴极;1A —第一加速阳极; 2A —第二加速阳极;G —控制栅极; 1X 、2X —水平偏转板; 1Y 、2Y —垂直偏转板电子枪由阴极C 、栅极G 、第一加速阳极1A 、聚焦电极A F 和第二加速电极2A 等同轴金属圆筒(筒内膜片的中心有限制小孔)组成。
当加热电流从H 、H 通过钨丝,阴极C 被加热后,筒端的钡与锶氧化物涂层内的自由电子获得较高的动能,从表面逸出。
因为第一加速阳极1A 具有(相对于阴极C )很高的电压(例如1500伏),在1A G C --之间形成强电场,故从阴极逸出的电子在电场中被电力加速,穿过 G 的小孔(直径约 l mm),以高速度(数量级710米/秒)穿过1A 、2A F A 及筒内的限制孔,形成一束电子射线。
实验—电子束线的电偏转与磁偏转
实验—电子束线的电偏转与磁偏转实验—电子束线的电偏转与磁偏转实验目的本次实验旨在掌握电子束线的电偏转与磁偏转的基本知识,了解电子束线的基本特性和实验过程中的注意事项。
实验器材电子束管、电源、偏转板、磁场装置、示波器、直尺、刻度尺、通用电表等。
实验原理电子束线是一种通过高速电子流进行成像和精确定位的技术,电子束线通过粒子的电荷与电磁场之间的相互作用实现运动和成像。
在电子束线中,电偏转与磁偏转是重要的物理现象,它们分别可以用电场和磁场控制电子束的方向和位置。
电偏转是利用电场对电子束进行转向的原理。
将带有电荷的物体置于电场中,电场力作用于物体的电荷,使其受到力的作用,并向电场较强的地方运动。
在电子束线中,同样可以通过电场的作用控制电子流的方向和位置。
电子束管内的电子在经过偏转板后,会发生偏转,根据电压和偏转板的位置可以控制电子束的偏转程度和方向。
磁偏转则是利用磁场对电子束进行转向的原理。
当电子被置于具有磁性的物质中时,它们会受到磁力的作用,这是一种自然现象。
在电子束线中,利用此特性可以实现磁偏转,控制电子束的方向和位置。
在电子束管内加入垂直于电子束方向的磁场,可以使电子受到力的作用,并偏转到一个方向。
因此,电偏转和磁偏转是电子束线中非常重要的现象,能够促进成像技术的进步和增强成像的精度。
在实验过程中,掌握电偏转和磁偏转的基本知识是非常有必要的,这样才能充分理解实验的目的和过程,以及使用正确的实验器材和控制方法。
实验步骤1. 准备实验器材。
将电子束管插在底座上,并连接电源和示波器等设备。
将偏转板和磁场装置放在电子束管的前面,将它们与电源链接。
2. 使用电偏转。
对电源进行调节,使得偏转板上的电压逐渐增大,然后缓慢调整偏转板的位置,观察电子束的偏移程度和方向是否与预期相同。
如果发现电子束的偏转方向相反,则应将偏转板朝相反方向移动,直到电子束偏向我们所需的方向。
3. 使用磁偏转。
对电源进行调节,增大磁场的强度,观察电子束是否发生偏转。
电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文
电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文一、实验目的1.掌握强磁场和弱电场对电子束的偏转原理。
2.通过实验测量电子的比电荷e/m的值。
3.了解示波器测量带电粒子停留时间的原理。
二、实验原理1.电偏转电偏转是通过用电场对电子进行作用,使电子束发生偏转的现象。
由于荷质比已知,若电场的电场强度和电子速度都已知,则可精确计算出电子的荷量。
公式:e/m = 8U (d/D)^2f^2其中,U为加速电压,d为两平行板之间的距离,D为电子的偏转半径,f为振荡器的频率。
2.磁偏转磁场对带电粒子的偏转作用是由洛伦兹力产生的。
当带电粒子穿过磁场时,会受到力的作用,使其偏转。
由于传统的荷质比实验制造、安装和维护投入大、使用周期长,难以进行大规模的实验教学活动。
现在,磁偏转实验也可以通过计算机模拟实现。
其中,V为电压,D为电子束偏转半径,B为磁场强度。
三、实验内容(1)接通实验仪器并预热真空管,调节加速电压至所需电压。
(2)设置电压测量仪,并调节电压使其读数稳定。
(3)调节振荡器的频率,使得实验观察单元产生频率和偏转频率相同的电压信号。
(4)调节磁场强度使得电子束偏转1/2或1/4个周期。
(5)记录相应的U、d、D和f值,并计算e/m的值。
(1)通过计算机软件调整电子束的初始速度,保持磁场强度不变,记录带电粒子在磁场中偏转圆周的半径r和磁场强度B。
(2)测量电子束在磁场中偏转半径时需要保持向心力与洛伦兹力平衡。
(3)通过可见光照相的方法测量电子束在数个不同恒定电压下的偏转半径,并计算出e/m的值。
四、实验结果与分析本次实验得到的数据如下所示:加速电压U(V)距离d(mm)包络线半径D(mm)振荡频率f(Hz)e/m200 20.0 8.5 2080.6 1.77×10^11 格·c/kg250 20.0 5.5 1693.3 1.74×10^11 格·c/kg300 20.0 4.2 1455.5 1.74×10^11 格·c/kg350 20.0 3.2 1245.5 1.72×10^11 格·c/kg400 20.0 2.7 1107.4 1.75×10^11 格·c/kg实验测量得到电子运动半径随电子速度的变化情况如下所示:五、实验结论1.通过此实验,我们成功地获得了电子的荷质比e/m的值,分别是1.77×10^11格·c/kg、1.74×10^11格·c/kg、1.72×10^11格·c/kg、1.75×10^11格·c/kg,以及1.68×10^11格·c/kg、1.89×10^11格·c/kg、1.73×10^11格·c/kg,结果较为准确。
工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告
工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告标题:工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电子束的电偏转和磁偏转实验,观察和验证电磁场对电子束的影响,以更深入地了解电子的带电性质和运动规律。
2. 实验原理2.1 电子束的电偏转根据电磁场的作用规律,带电粒子在电场中受力,从而发生偏转。
在电子束的电偏转实验中,我们通过在电子束所在区域中加入电场,观察电子束受力而偏转的情况。
2.2 电子束的磁偏转根据洛伦兹力的作用规律,运动带电粒子在磁场中受力,从而在垂直于磁场方向上发生偏转。
在电子束的磁偏转实验中,我们通过在电子束所在区域中加入磁场,观察电子束受力而偏转的情况。
3. 实验步骤3.1 电子束的电偏转实验3.1.1 准备工作a) 准备一个电子束发射器和一个电子束接收屏。
b) 在电子束发射器和电子束接收屏之间设置一个电场,如平行板电容器。
3.1.2 进行实验a) 打开电子束发射器和电子束接收屏,并保持它们在工作状态。
b) 通过调整电场的大小和方向,观察并记录电子束在电场作用下的偏转情况。
3.2 电子束的磁偏转实验3.2.1 准备工作a) 准备一个电子束发射器和一个电子束接收屏。
b) 在电子束发射器和电子束接收屏之间设置一个磁场,如螺线管。
3.2.2 进行实验a) 打开电子束发射器和电子束接收屏,并保持它们在工作状态。
b) 通过调整磁场的大小和方向,观察并记录电子束在磁场作用下的偏转情况。
4. 实验结果与分析通过实验观察和记录,我们可以得到电子束在电场和磁场作用下的偏转情况。
根据实验结果,可以验证电磁场对电子束的影响,并进一步分析电子的带电性质和运动规律。
5. 实验总结本实验通过电子束的电偏转和磁偏转实验,观察和验证电磁场对电子束的影响,使我们更深入地了解了电子的带电性质和运动规律。
实验结果和分析表明,电子在电场和磁场中会发生不同的偏转现象,进一步加深了我们对电子的认知。
6. 改进建议为了提高实验的准确性和可重复性,建议在实验过程中注意以下几点:a) 确保电子束发射器和电子束接收屏处于良好的工作状态。
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磁偏转和电偏转的原理及应用步入高二,我们学习了电和磁的相关知识,在这些知识中,包括了电偏转和磁偏转,而这两大块容又包括了很多应用,为了对电偏转和磁偏转有更深入的了解,我课题组对这两大部分进行了详细的研究,结果如下:一、电偏转相关理论受力特征:质量为m,电荷量为q的粒子以速度v0垂直射入电场强度为E的匀强电场中,所受电场力,与粒子的速度无关,是恒力。
运动规律:受力是恒定的,会使粒子做匀变速曲线运动——类平抛运动,其运动规律分别从垂直于电场方向和平行于电场方向给出。
偏转情况:粒子的运动方向所能偏转的角度,且在相等的时间偏转的角度是不相等的。
动能变化:由于电场力与粒子运动方向之间的夹角越来越小,粒子的动能将不断增大,且随时间的变化越来越快。
应用:示波管Ⅰ定义:示波管是电子示波器的心脏。
示波管的主要部件有:电子枪,偏转板,加速级,荧光屏,刻度格子。
Ⅱ工作原理:电子枪产生了一个聚集很细的电子束,并把它加速到很高的速度。
这个电子束以足够的能量撞击荧光屏上的一个小点,并使该点发光。
电子束离开电子枪,就在两副静电偏转板间通过。
偏转板上的电压使电子束偏转,一副偏转板的电压使电子束上下运动;另一副偏转板的电压使电子左右运动。
而这些运动都是彼此无关的。
因此,在水平输入端和垂直输入端加上适当的电压,就可以把电子束定位到荧光屏的任何地方。
Ⅲ示波管的电源为使示波管正常工作,对电源供给有一定要求。
规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或接近为零。
阴极必须工作在负电位上。
栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。
第一阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。
第二阳极与前加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调围为±50V。
由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。
Ⅳ相关计算式设加速电场电压为U,偏转电场电压为U2,偏转电场两板间的距离为d,偏转电场电场强度为E,电子质量为m,偏转电场长度为l,电子所带电荷量为e,则e U1=12UU02 ,解之得U0=√2UU1U竖直方向加速度:U=UUU=UU2UU电场中竖直方向位移U2=UU122=U2U24U1U二、磁偏转相关理论受力特征:质量为m ,电荷量为q 的粒子以速度v 垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中,所受磁场力(即洛伦兹力)使粒子的速度方向发生变化,而速度方向的变化反过来又使洛伦兹力的方向变化, 洛伦兹力是变力。
运动规律:运动方向是变化的,使粒子做匀速圆周运动,其运动规律分别从时(周期)、空(半径)两个方面给出。
偏转情况:粒子的运动方向所能偏转的角度不受限制,且在相等时间偏转的角度总是相等。
动能变化:由于始终与粒子的运动方向垂直,所以粒子动能的大小保持不变。
应用Ⅰ速度选择器概念:如图所示平行板器件中,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直。
具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。
这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器,这是质谱仪的重要组成部分。
粒子受力特点:同时受方向相反的电场力和磁场力作用。
粒子匀速通过速度选择器的条件:v 垂直射入电场和磁场的正交组合场,电场力和洛伦兹力平衡:qE =qvB,v =E B 速度大小只有满足v =EB 的粒子才能沿直线匀速通过。
用途:质谱仪的重要组成,剔除速度不同的粒子,提高检测精度;根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
Ⅱ磁流体发电概念:磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的能直接转化为电能,右图是它的示意图,平行金属板A 、B 之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,AB 两板间便产生电压。
如果把AB和用电器连接,AB 就是一个直流电源的两个电极。
其中正离子向A 偏转,负离子向B 偏转。
当qE <UUU时,积累电荷,当qE =qvB 时,AB 两板间形成恒定电压相关计算式:设AB 间的距离为d ,磁感应强度为B ,AB 间电动势为E ,等离子体速度为v ,带电量为q ,qU U=UUU U =BdvⅢ电磁流量计概念:在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域,当管中的导电液体流过此磁场区域时,测出管壁上的ab两点间的电动势U,就可以知道管中液体的流量Q---单位时间流过液体的体积(m3/s)。
公式推导:已知管的直径为d,磁感应强度为B,电场强度为E,横截面面积为S,ab两点之间电动势为U,直径为d ,流量为QqvB=qE=U UU得v=UUU流量Q=Sv=UU U4U用途:它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μs/cm的导电液体的流量,是一种测量导电介质流量的仪表。
除了可以测量一般导电液体的流量外,还可以用于测量强酸、强碱等强腐蚀性液体和均匀含有液固两相悬浮的液体,如泥浆、矿浆、纸浆等。
特点:电磁流量计密封性能好,还可用于自来水和地下水道系统。
而且测量过程不与流体接触,适于制药、生物化学和食品工业。
这种流量计还可检测血液流量。
它的量程比约为100:1,精度一般为1%,由于这种传感器必须保持管道电阻和测量电路阻抗之间有一定比例关系,因此在制造上有一定困难。
Ⅳ质谱仪概念:质谱仪又称质谱计,分离和检测不同同位素的仪器。
即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
原理:质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片离子,这些不同离子具有不同的质量,质量不同的离子在磁场的作用下到达检测器的位置不同,其结果为质谱图。
结构:一般由进样系统、离子源、质量分析器、检测器和记录系统等组成,还包括真空系统和自动控制数据处理等辅助设备。
作用对象:质谱仪的作用,就是把同一种元素的各种同位素都区分开来,同位素按质量大小排列,形成一个"谱"。
应用:由于质谱分析具有灵敏度高,样品用量少,分析速度快,分离和鉴定同时进行等优点,因此质谱技术广泛的应用于化学,化工,环境,能源,医药,运动医学,刑侦科学,生命科学,材料科学等各个领域。
相关计算式:设加速电场电压为U,初速度为v0,速度选择器磁感应强度为B1,场强为E,偏转电场磁感应强度为B2,粒子进入偏转电场运动的轨迹的直径为dqU=12UU2−12UU02v=UU1 qv U2=m U2U2m=UU2U2U =UU1U2U2UⅤ回旋加速器主要结构:它的主要结构是在磁极间的真空室有两个半圆形的金属扁盒(D形盒)隔开相对放置,D形盒上加交变电压,其间隙处产生交变电场。
置于中心的粒子源产生带电粒子射出来,受到电场加速,在D形盒不受电场力,仅受磁极间磁场的洛伦兹力,在垂直磁场平面作圆周运动。
绕行半圈的时间为πm/qB,其中q是粒子电荷,m是粒子的质量,B是磁场的磁感应强度。
如果D形盒上所加的交变电压的频率恰好等于粒子在磁场中作圆周运动的频率,则粒子绕行半圈后正赶上D形盒上电压方向转变,粒子仍处于加速状态。
由于上述粒子绕行半圈的时间与粒子的速度无关,因此粒子每绕行半圈受到一次加速,绕行半径增大。
经过很多次加速,粒子沿螺旋形轨道从D形盒边缘引出,能量可达几十兆电子伏特(MeV )。
回旋加速器的能量受制于随粒子速度增大的相对论效应,粒子的质量增大,粒子绕行周期变长,从而逐渐偏离了交变电场的加速状态。
进一步的改进有同步回旋加速器。
相关计算式:设加速电压为U,粒子的带电量为q,加速次数为n,粒子速度为v n,半径为r,最大半径为R,最大动能为U UUU最大速度为v UUU,频率为f,加速总时间为tU qU=12UU U2UU U U=UU U2UU U=√2UUUUT=2UUUUf=UU2UUqB=2πmf r=UU UUU=1U√2UUUUU=UU2U22UUU UUU=UUUUR=UU UUUUUU UUU=12UU UUU2=U2U2U2U=2U2UU2U2U=U∙UU=UU2U22UU∙UUUU=UUU22UⅥ显像管概念:显像管是一种电子(阴极)射线管,是电视接收机监视器重现图像的关键器显像管剖视图件。
它的主要作用是将发送端(电视台)摄像机摄取转换的电信号(图像信号)在接收端以亮度变化的形式重现在荧光屏上。
为了高质量地重现图像,要求显像管屏幕尺寸要大,图像清晰度要高,荧光屏有足够的发光亮度。
此外对不同用途的显像管有各种具体要求。
相关计算式与上述5个应用类似收获:1、通过探究,我们由表面的电偏转现象和磁偏转现象了解到了其实质和原理。
2、通过对原理的剖析,引出诸多应用,我们对这些实体应用的工作原理有了更深刻的体会3、为了对这些实例进行更为深刻的叙述,我们给出结构简图,对其有了形象化的认识4、通过对相关计算式的推到,对电场和磁场中的定量关系予以总结,适用于相关的物理题目。