2023年电子束的电偏转和磁偏转实验报告.docx

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除资料共分享，我们负责传递知识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，那么做匀速直线运动，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响电偏转的灵敏程度，定义 eD(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，那么做匀速直线运动，最后打在荧光屏上为了反映磁偏转的灵敏程度，定义 mSlI (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〔vA800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〔VA1000伏〕垂直电偏转：2. 2.磁偏转〔vA800伏〕磁场励磁线圈电阻R=210欧姆磁偏转〔vA1000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 3.截止栅偏压：99.73V 结论：不同阳极电压下的水平电偏转灵敏度和垂直电偏转灵敏度的D-V成线性关系篇二：电子束电偏转实验报告册实验工程名称：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DUdx〔DUdy〕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.仪器的校准调零2.研究带电粒子在磁场中的偏转规律1〕选取1个U2值，沿顺时针方向缓慢旋转电流调节旋钮，将光点偏转距离D的值和对应偏转电流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〕指导教师签字：_______________数据处理1〕 分析在不同的加速电压下，光斑的偏转距离D与偏转线圈电流I的关系，画出DI关系曲线2〕 在不同加速电压下，算出磁偏转灵敏度SmD，并找出SmD与U2的关系，画出SmDU2关系曲线实验小结和体会】本次实验感觉最深的是什么？教师评语 评分批改教师签名：日期：篇三：电子束线的电偏转与磁偏转电子束线的电偏转与磁偏转实验目的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、了解阴极射线示波管的构造与工作方式 3、测量电偏转与磁偏转灵敏度实验仪器1、TH-EB电子束实验仪2、0─30V可调直流稳压电源； 3、数字式万用表实验原理1、TH-EB型电子束实验仪原理简介TH-EB型电子束实验仪主要由两大局部组成，一个是由螺线管及在螺线管内放置的示波管组成，螺线管通电流后给示波管加纵向磁场，另外在示波管两边加上一对洛仑兹线圈产生一横向磁场，用于使电子束产生横向偏转；另一局部就是用于给示波管各极加适当电压示波管各电极结构与分布如图1所示各部件的作用如下： 灯丝F：加热阴极，6.3V交流电压。

阴极K：筒外涂有稀土金属，被加热后能向外发射自由电子也可称发射极图1 示波管各电极结构与分布栅极G：施加适当电压〔通常加负压〕可控制电子束电流强度，可称控制栅，栅负压通常为-35V━ -45V之间第二阳极A2：圆筒结构，施加的电压形成一纵向高压电场，使加速电子向荧光屏运动，可称加速极，加速电压通常为1000V以上第一阳极A1：为一圆盘结构，介于第二阳极的圆筒和圆盘之间，其作用相当于电子透镜，施加适当电压能使电子束恰好在荧光屏上聚焦，因此也称聚焦极，通常加数百伏正向电压垂直偏转极板：V1和V2为处于示波管中一上下的两块金属板，在极板上施加适当电压后构成垂直方向的横向电场水平偏转极板：H1和H2为处于示波管中一前后的两块金属板，在极板上施加适当的电压后构成水平方向的横向电场 2、电偏转原理电子束电偏转原理如图2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，受到偏转板电场E图2 电子束电偏转原理 〔y轴方向〕的作用，使电子的运动轨道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： (1)式中V为偏转电压，VA为加速电压，Ke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δδ电电 = D/V (2)称为电偏转灵敏度，用mm/V为单位δ电越大，电偏转灵敏度越高3、磁偏转原理电子束磁偏转原理如图3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，在其他范围内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，那么做匀速直线运动，最后打在荧光屏上，磁偏转的距离可以表示为： (3)式中I是偏转线圈励磁电流，单位A；Km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δδ磁磁 = D/I=Km/vA (4)1/2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实验步骤1、准备工作1〕用专用电缆连接实验箱和示波管支架上的插座2〕将实验箱面板上的“电聚焦/磁聚焦〞选择开关置于“电聚焦〞 将与第一阳极对应的纽子开关置于上方，其余的纽子开关均置于下方3〕将“励磁电流调节〞旋钮旋至最小位置4〕开启电源开关，调节“阳极电压调节〞电位器，使“阳极电压〞数显表指示为800V，适当调节“辉度调节〞电位器，此时示波管上出现光斑，然后调节“电聚焦调节〞电位器，使光斑聚焦。

2、电偏转灵敏度的测定1〕令“阳极电压〞指示为800V，在光点聚焦的状态下，将H1、H2对应的纽子开关置于上方，此时荧光屏上会出现一条短的水平亮线，这是因为水平偏转极板上感应有50HZ交流电压之故测量时将水平偏转极板H1和H2接通直流偏转电压，分别记录电压为0V、10V、20V时光点位置偏移量，然后调换偏转电压的极性，重复上述步骤2〕将“阳极电压〞分别调至1000V、1200V，按上述的方法使光点重新聚焦后，按实验步骤1〕重复以上测量，列表记录数据3〕将H1、H2对应的钮子开关置于下方，将V1、V2对应的钮子开关置于上方此时荧光屏上也会出现一条短的垂直亮线这也是因为垂直偏转极板上感应有50HZ交流电压之故测量时，在V1、V2两端依次加0V、10V、20V直流偏转电压，然后调换偏转电压的极性，重复上述步骤〔阳极电压依次为800V、1000V、1200V〕，列表记录数据 3、磁偏转灵敏度的测定1〕准备工作与“电聚焦特性的测定〞完全相同为了计算亥姆霍兹线圈中的电流，必须事先用数字万用表测量线圈的电阻值，并记录2〕令“阳极电压〞指示为800V，使光点在聚焦的状态下，接通亥姆霍兹线圈的励磁电压，并分别调到0V、2V、4V、6V，记录荧光屏上光点的偏移量，然后改变励磁电压的极性，重复以上步骤，列表记录数据。

3〕调节“阳极电压调节〞电位器，使阳极电压分别为1000V、2000V，重复实验步骤2〕数据处理磁偏转线圈电阻R= 278Ω1 。