《电子束的电偏转和磁偏转-PowerPointPrese精编版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子束的电偏转和磁偏转-PowerPointPrese精编版（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子束的电偏转和磁偏转,综合性实验22,电子在电场和磁场中的运动规律的研究，在示波管、显 像管、电子显微镜、加速器和质谱仪等许多现代仪器设备中 得到广泛的应用。 电子荷质比是1897年英国剑桥大学卡迪文什物理实验室 教授J.J.汤姆逊（Joseph John Thomson，18561940）首 先用磁偏转法测量出来的，并由此发现电子的存在，J.J.汤姆 逊因此获得1906年诺贝尔物理学奖。后来，他的儿子G.P.汤姆 逊因发现电子的波动性在1937年也获得了诺贝尔物理学奖。父 子俩均因对电子的研究而获得诺贝尔物理学奖，这在物理学史 上成为美谈。,实验目的,1、理解电子束实验仪面板上各个旋钮的作
2、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。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。,实验仪器,电子束实验仪,实验原理,1.示波管的简单介绍,2.电聚焦原理的简单介绍,在电场的前半区（左半边），电子受到与电力线相切方向的作用力F，F可分解为垂直指向轴线的分力Fr与平行于轴线的分力Fz。Fr的作用使电子运动向轴线靠拢，起聚焦作用；,电子到达电场的后半区（右半边）时，受到的作用力F可分解为相应的Fr和Fz两个分量。Fr使电子离开轴线，起散焦作用。,但因为在整个电场区
3、域里电子都受到同方向的沿Z轴的作用力，电子在后半区的轴向速度比在前半区的大得多。因此，在后半区，电子受Fr的作用时间短得多，获得的离轴速度比在前半区获得的向轴速度小。,总的效果是，电子向轴线靠拢，整个电场起聚焦作用。,磁聚焦原理的简单介绍,磁聚焦原理的简单介绍,改变加速电场强度和磁场强度，使电子在示波管中所经过的路程为螺距的整数倍，这时电子束将在荧光屏上会聚。这就是电子射线的磁聚焦原理。,电子在横向电场作用下的运动（电偏转） 偏转系统由两对互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板Y1、Y2，一对水平偏转板X1、X2。在两块Y（或X）偏转板间加上电压时，受电场力的作用，通过两板之间的电子束的方向发生
4、偏转。 设偏转电极中心到荧光屏距离为L，电子在荧光屏上的竖直偏移为y（图），则有 式中，b为偏转板长度;d为偏转板间距离；Vy为竖直偏 转电压；V2为电子进人偏转场之前，使电子加速的电压。,实验内容,电偏转灵敏度,电偏转灵敏度定义为偏转板上加单位电压时，所引起的电子束在荧光屏上的偏移，则示波管的Y轴电偏转灵敏度 同理，示波管的X轴电偏转灵敏度为,实验内容,1接插线 （已完成） 2调焦：把聚焦选择开关置于“点”聚焦位置的反方向，辉度（栅压）控制处在适当位置，调节聚焦电压，使屏上光点聚成一细线 ，光线不要太亮，以免烧坏荧光物质。 3测加速电压V2 ：用万用表2500V档（量程选直流1000V档，“
5、+”表笔插2500V插孔） 4测偏转电压 Vy ：用数字表直流 200V档。 5光线调零：用数字表测 Vy； 调 y偏转旋钮使 Vy为 0，这时光线在 y轴上应在中心原点，若不在调Y调零旋钮使光线处在中心原点。 6测量不同V2（取两组）时的y Vy,1课堂上填好如下表格 2课后完成：在坐标纸上画出yVy图线，计算 直线的斜率（即电偏转灵敏度）。 直线的斜率表示电偏转灵敏度的大小，直线的斜率随加速电压的大小而变化，说明偏转灵敏度与电子的动能大小有关或者说和速度大小有关。,数据处理,注意事项,（1）实验中阴极K、栅极G对地有上千伏特的高电压，第一阳极A1对地也有数百伏特高电压，要注意人身安全，且不
6、能将高压与地短路；其次注意高压三用表的极性（此时负极为公共极COM，正极接专用2500V接口，电表放直流1000V档！此时满量程为2500V，通常只需测读 2。请不要改变量程，若带电拨插表棒，需要格外小 心！） （2）实验过程中要求单手操作，另一只手不要接触接地良好的物品（如水管、暖气等）。 （3）聚焦时，不要使光点太亮，以免灼伤荧光屏。 （4）数字三用表不用时，请拨到OFF档，以节省电池。 （5）磁场的激励电流值注意不要超出安培表量程。,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
7、关？ 5、磁偏转灵敏度与哪些因素有关？,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1820.8.18Tuesday, August 18, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:18:5604:18:5604:188/18/2020 4:18:56 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1804:18:5604:18Aug-2018-Aug-20 4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。04:18:5604:18:5604:18Tuesday, August 18, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.8.1820.8.180
8、4:18:5604:18:56August 18, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月18日星期二上午4时18分56秒04:18:5620.8.18 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年8月上午4时18分20.8.1804:18August 18, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月18日星期二4时18分56秒04:18:5618 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午4时18分56秒上午4时18分04:18:5620.8.18 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。8/18/2020 4:18:56 AM04:18:562020/8/18 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。8/18/2020 4:18 AM8/18/2020 4:18 AM20.8.1820.8.18 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。18-Aug-2018 August 202020.8.18 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Tuesday, August 18, 202018-Aug-2020.8.18 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.8.1804:18:5618 August 202004:18,谢谢大家,
