电子束的偏转实验报告

电子束的偏转实验报告

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篇一：电子束偏转实验报告

篇一：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

（c.11.6）eb

当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出，直射荧光屏，由于磁场由亥姆霍兹线圈产生，因此磁场强度b?ki（c.11.7）

式中k是与线圈半径等有关的常量，i为通过线圈的电流值．将（c.11.1）、（c.11.7）式代人（c.11.6）式，再根据图c.11.2的几何关系加以整理和化简，可得到电于偏离z轴的距离n?km

i

（c.11.8）a

llk?l?e

1???2?2l?m

式中km?

也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量．所以磁场偏转的特点是：电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比，与偏转电流成正比．

12322

电子管内部线路图

实验内容

1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

检验：①加速电压不变时，偏转距离与偏转电压是否成正比，

②偏转电压不变时，偏转距离与加速电压是否成反比，

测量：加速电压vk单位(v)偏转距离n单位(格)偏转电压vy单位(v)画出vy-n曲线，验证偏转距离n与偏转电压vy是否成正比，并算出电偏转灵敏度s=n/vy。

′′根据vy-n图线，证明n′1vk1=n2vk2=n3vk3=常量，就验证偏转距离n与加速电压vk成反比关系。

2.研究和验证显象管中磁场偏转的规律。

检验：①加速电压不变时，偏转距离与偏转电流是否成正比，

②偏转电流不变时，偏转距离与加速电压的平方根是否成反比。测量：加速电压vk单位(v)偏转距离d单位(格)偏转电压vd单位(v)，偏转电流id

单位(a)

在坐标纸上画出id-d关系曲线，验证偏转距离d与偏转电流id 是否成正比，并算出磁偏转灵敏度s=d/id。根据id-d曲线，证明d1?k1?d2?k2?d3?k3=常量，就验证偏转距离d与加速电压的平方根k 成反比关系。

根据id-d曲线，证明d1?k1?d2?k2?d3?k3=常量，就验证偏转距离d与加速电压的平方根k成反比关系。篇二：电子束电偏转实验报告册

实验项目名称：电子射线束的电偏转和磁偏转

学号：______________姓名：______________班级：______________实验序号：____时间：第_____周星期_____第_____节课联系方式：___________________________

【实验目的】

（1）研究带电粒子在电场及磁场中偏转的规律。（2）了解电子阴极射线管的结构和原理。

（3）学会用外加磁场的方法使示波管中的电子射线束产生偏转。

【实验仪器】

ds-ⅲ电子束实验仪。

【实验原理及预习问题】

（1）电偏转有什么特点？它主要用在哪些器件中？

（2）在电偏转实验中如何进行仪器的校准调零？

（3）在磁偏转实验中如何进行仪器的校准调零？

（4）简述电、磁偏转的优缺点。

（5）如果电子不是带负电而是带正电，电子束在磁场中如何偏转？

【实验内容和数据处理】

电偏转：

1.仪器的校准调零

2.测试x方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度

1）选取1个u2值，调节偏转电压udx旋钮，将光点偏转距离d 的值和对应偏转电压udx的值一一对应地记录。

2）改变加速电压u2的大小（同时调整聚焦电压，使光斑的大小和亮度适中），重复步骤1）。y方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度数据处理

1）分析在不同加速电压下，光斑的偏转距离d与偏转电压udx （udy）的关系，画出d?udx（d?udy）关系曲线。

2）对不同加速电压，算出x（y）方向的电偏转灵敏度。并分析sed与u2之间的关系。磁偏转：

1.仪器的校准调零