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
(Joseph John Thomson,1856~1940)首
先用磁偏转法测量出来的,并由此发现电子的存在,
逊因此获得1906年诺贝尔物理学奖。后来,
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
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
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