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1、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V可根据功能原理求出来，即eUmv2zA 2 z2eU移项后得到v 2 =A(C.ll.l)zme式中U为加速阳极相对于阴极的电势，一为电子的电荷与质量之比(简称比荷，又称荷Am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V速度飞行的电子将在y z方向上发生偏转，如图C.ll.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， eU极间
2、电势差为U，则电子在电容器中所受到的偏转力为F = eE =(C.11.2)ydeU 根据牛顿定律F = my =-ydeU 因此y = -(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l的时间为t (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.ll.l里的F点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离UN 二 K(C.11.5)EUA式中KeLl2d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
3、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V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 z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mv速圆周运动，洛伦兹力就是向心力，所以电子旋转的半径R = B（C.11.6）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.ll.l）、（C.11.7）式代人（C.11.6）式
4、，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C.11.8)Llk12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：加速电压不变时，偏转距离与偏转电压是否成正比， 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 *Vk=900VN（格）-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10V
5、y(V)S= N /Vy(格/V)N（格）12345678910Vy(V)S= N /Vy(格/V)VK=1000VN（格）-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10Vy(V)S= N /Vy(格/V)N（格）12345678910Vy(V)JS= N /Vy (格/V)VK=1100VN（格）-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10Vy(V)S= N /Vy(格/V)N（格）12345678910Vy(V)JS= N /Vy(格/V)根据V研究和验证显象管中磁场偏转的规律。y检验： 加速电压不变时，偏转距离与偏转电流是否成正比，- 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。N
6、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 图位（A）线 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 ，偏转灵敏度S= D /IDo根据ID-D曲线，证明D：百=D 旷 =D、可=常量，就验T证1 K12 K 23 K 3证偏转距离D与加速电压的平方根J成反比关系。VKVk=900VD（格）,-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10ID(A)=S= N / ID (格2A)D（格）V12345678910ID(A)KS= N / ID (格/A)VK=1000VD（格）3VK3：二常量P就验证偏转片距离n与力口速电压VK成反比关系。-6-7-8-9-10ID(A)S= N / ID (格/A)D（格）12345678910ID(A)S= N / ID (格/A)VK=1100VD（格）-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10ID(A)S= N / ID (格/A)D（格）12345678910ID(A)S= N / ID （格/A）根据ID-D曲线，证明DI厂 =D，厂 =D 町=常量，就验证偏转距离D与加D1 K12 * K 23 叩 K 3速电压的平方根、V；成反比关系。
