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电子束的电偏转和电偏转物理实验题篇一：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D?I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SmD?U2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：篇二：实验14-电子束的偏转与聚焦及电_...实验14电子束偏转、聚焦及电子荷质比的测定带电粒子在电场和磁场作用下的运动是电学组成的基础带电粒子通常包括质子、离子、和自由电子等，其中电子具有极大的荷质比和极高的运动速度。

因此，在各种分支学科中得到了极其广泛的应用众所周知，快速运动的电子会在阴极射线管的荧光屏上留下运动的痕迹，可以利用观察此光迹的方法来研究电子在电场和磁场中的运动规律辅以聚焦、偏转和强度控制等系统，可以使电子束在荧光屏上清晰地成象电子束的聚焦和偏转可以通过电场和磁场对电子的作用来实现，前者称为电聚焦和电偏转，后者称为磁聚焦和磁偏转通过磁聚焦可测出电子的电荷与质量比，即验证电子带电荷量，并证明电子的质量me实习一电子束的电偏转与电聚焦【实验目的】1.了解示波管的基本构造和工作原理2.掌握示波管中电子束电偏转和电聚焦的基本原理3.掌握利用作图法求电偏转灵敏度的数据处理方法实验原理】1.示波管的基本构造和工作原理(参见实验--示波器的使用)2.电子束的电偏转电子在两偏转板之间穿过时，如果两板之间电位差为零，电子则笔直穿过偏转板打在荧光屏中央（假定电子枪瞄准荧光屏中心）形成一个小亮斑，如果在两块Y（或X）偏转板上加有电压，电子就会受电场力的作用而发生偏转如图3-14-1所示，设两偏转板间距为d，电压差为Vdy，可看做平行板电容器，则两板间的电场强度为：Ey?Vdyd（3-14-1）图3-14-1电子所受电场力为：Fy?eEy?eVdyd（3-14-2）在同一点的垂直速度：?y?ayt1?eVdymd?z?l（3-14-3）121eVdyl偏离z轴的距离：y1?ayt1?()?()2（3-14-4）22md?z电子离开板右端时不再受电场力的作用，作匀速直线运动，到达屏上的垂直位移：y2??yt2?eVdymd?z?zeVdyl?l?L?（3-14-5）电子在屏上的总位移D?y1?y2??yt2?l?(?L?)（3-14-6）2md?z2l?L'，又因为电子在加速电压Va的作用下，加速电场对电子所做的功全部转化为电子的动能，212则有mvz?eVa（3-14-7）2令L?将L代入（3-14-6）式，并利用（3-14-7）式消去vz后得电子束的垂直位移：Dy?lL?Vdy（3-14-8）2dVa上式表明，偏转板的电压Vdy越大，屏上的光点的位移也越大，两者之间是线性关系。

比例常数在数值上等于偏转电压为1V时，屏上光点位移的大小，称为示波管的电压偏转灵敏度，定义为：Sy?DyVdy?lL（3-14-9）2dVa显然，对X偏转板也有相应的电偏转灵敏度，即Sx?DxlL（3-14-10）?Vdx2dVa上式中l、d、L为与X偏转板相关的几何量3．电子束的电聚焦等位面图3-14-2电子束电聚焦电子束电聚焦原理如图3-14-2所示，在示波管中，阴极K经灯丝加热发射电子，第一阳极A1加速电子，使电子束通过栅极G的空隙，由于栅极电位与第一阳极电位不相等，在它们之间的空间便产生电场，这个电场的曲度像一面透镜，它使由阴极表面不同点发出的电子在栅极前方汇聚，形成一个电子聚焦点由第一阳极和第二阳极组成的电聚焦系统，就把上述聚焦点成像在示波管的荧光屏上由于该系统与凸透镜对光的会聚作用相似，所以通常称之为电子透镜电子束通过电子透镜能否聚焦在荧光屏上，与第一阳极VA1和第二阳极VA2的单值无关，仅取决于它们之间的比值F改变第一阳极和第二阳极的电位差，相当于改变电子透镜的焦距，选择合适VA1与VA2的比值，就可以使电子束的成像点落在示波管的荧光屏上在实际示波管内，由于第二阳极的结构特点，使之对电子直接起加速作用，所以称为加速极。

第一阳极主要是用来改变VA1与VA2比值，便于聚焦，故又称聚焦极改变VA2也能改变比值F，故第二阳极又能起辅助聚焦作用实验仪器】TKE-1型电子束示波器综合实验仪，导线若干实验内容】1．电子束电偏转灵敏度测量电偏转实验用来验证电子束在固定加速电压Va下，电偏移量D与偏转电压Vd之间的线性关系；可用描点法将D-Vd在X/Y坐标系中描绘出来，并依据直线斜率确定加速电压Va与电偏转灵敏度S之间的关系1）连接线路：按图3-14-3连线图3-14-3电偏转电路连线示意图（2）开启电源，调节“衰减”至“1000”档，Y增益调至最小；“扫描范围”至“外X”，X增益调至最小亮度调节：调节栅极电压VG（既辉度旋钮），将辉度控制在适当位置；调节聚焦电压旋钮，使荧光屏上光点聚成一细点，光点不可太亮，以免烧坏荧光屏3）光点调节：若光点不在荧光屏坐标原点，可调节VX和VY电压（即调节X位移和Y位移旋钮），使光点处于坐标原点4）测量加速电压Va：电压表量程至2000V档，将电压表负极与“GND”连接，正极分别与栅极G和第二阳极A2连接，测出相应的VG和VA2，则Va?VA2?VG5）保持加速电压Va不变，再将电压表连接到Y偏转，记录下不同偏转电压Vdy的数值及对应的电偏移量Dy。

Dy值可在屏前坐标系中读出6）绘制Dy?Vdy曲线图7）同理测量Dx?Vdx改变加速电压Va值，重复上述步骤，测绘D-Vd曲线2次，验证上述结论数据表格一：Y偏转灵敏度Sy?DyVdy数据表格二：X偏转灵敏度Sx?2．观察电子束的电聚焦现象DxVdx电聚焦实验目的是观察加速电压Va对聚焦电压VA1（第一阳极A1对阴极K之间的电压）和栅极电压VG（栅极G对阴极K之间的电压）影响，进一步加深对电聚焦原理的认识，通过改变第一阳极电压VA1来调整电子透镜焦距从而达到聚焦的目的按图3-14-4连线1）调聚焦电压：调整聚焦电压旋钮，同时调整栅压旋钮，使光点会聚最佳，通过电压表分别测得聚焦电压VA1U-图3-14-4电聚焦电路连线示意图和栅压VG值，并记录；改变栅压VG，重新调整聚焦电压VA1，并记录多组对应数据2）测截止栅压VG值：设定好加速电压Va，及聚焦电压VA1，调节栅压旋钮，使光点在荧光屏上刚好消失，记录此时截止栅压数值重新调节Va和VA1，记录对应的截止栅压数值，至少五组数据3）分析记录数据，提出加速电压Va、聚焦电压VA1、栅压VG之间的定量关系，并分析产生原因注意事项】1.改变加速电压后荧光屏亮度会改变，应重新调节亮度勿使亮点过亮。

一则容易损坏荧光屏，同时亮点过亮，聚焦好坏不易判断调节亮度后加速电压也可能有变化，再调到规定的电压值即可2.实验中要注意维持加速电压为一定值预习思考题】1．示波管主要由哪几部分组成？它是如何用电场控制电子射线的强弱、电子束的聚焦及偏转？2．在电偏转实验中，怎样根据荧光屏上光点的偏转方向判断电场方向？【分析讨论题】1．若保持加速电压V2不变，改变聚焦电极（第一阳极）电压V1会不会影响电子射出电极的速度？为什么？2．电偏转实验中，Sy与Sx相比，哪个大？为什么？实习二电子束的磁偏转与磁聚焦【实验目的】1．了解示波管的基本构造和工作原理2．掌握示波管中电子束磁偏转和磁聚焦的基本原理3．掌握利用作图法求磁偏转灵敏度的数据处理方法4．掌握测量电子荷质比的原理及测量方法实验原理】1．电子束的磁偏转电子束通过磁场时，在洛仑兹力作用下发生偏转如图3-14-5所示设实线方框内有均匀的磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面指向读者，在方框外B?0电子以速度vz垂直射入磁场，受洛仑兹力的作用，在磁场区域内作匀速圆周运动，轨道半径为R电子沿OC弧穿出磁场区域后变作匀速直线运动，最后打在荧光屏的P点上，光点的位移为D。

由牛顿第二定律有：vz2F?evzB?m（3-14-11）Rmvz（3-14-12）eB电子离开磁场区域与OZ轴偏斜了?角度，由图中的则：R?几何关系得sin??lR电子束离开磁场区域时，距离OZ的大小D1是D1?R?Rcos??R(1?cos?)电子束在荧光屏上离开OZ轴的距离为D?L?tan??D1因偏转角?足够小，近似有：Bl?2sin??tan??和cos??1?R2则总偏转距离D?L???式中L?L?'l1lll?R??()2?(L??)R2RR2图3-14-5电子束磁偏转原理图leB?Lm?zl12，即磁场区域中心至屏的距离再由式mvz?eVa消去vz得：22D?elLB（3-14-13）2mVa篇三：电子束的电偏转与电子荷质比的测定(张志林)HARBINENGINEERINGUNIVERSITY物理实验报告实验题目：电子束的电偏转与电子荷质比的测定姓名：张志林物理实验教学中心实验报告一、实验题目：电子束的电偏转与电子荷质比的测定二、实验目的：1.了解示波管的基本结构和电聚焦的原理；2.测量示波管的电偏转灵敏度；3.了解电子束纵向磁聚焦的基本原理；4.观察磁聚焦现象，学习用磁聚焦法测定电子比荷e/m。

三、实验仪器：电子束实验仪、直流安培表、直流稳压电源、三用表三块四、实验原。