南昌大学电子束的偏转与聚焦现象.docx

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南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验实验名称：电子束的偏转与聚焦现象学院：专业班级：
轴垂直分量
2eU2
'm
若在一对偏转极板丫上加一个幅值不大的交变电压，则电子流
v_。如暂不考虑电子轴向速度分量v〃的影响，则电子在磁场的洛
(9)
伦兹力F的作用下（该力与v_垂直），在垂直于轴线的平面上作圆周运动，即该力起着向心力的作用,F=ev_B=mv[/R，由此可得到电子运动的轨道半径r=v—，v_越大轨道半径亦越大，电子运动
—__Be/m—一周所需要的时间（即周期）为v_这说明电子的旋转周期与轨道半径及速率v_无关。若再考虑V//的存在，电子的运动轨迹应为一螺旋线。在一个周期内，电子前进距离（称螺距）为(11)
h—72mUBFe由于不同时刻电子速度的垂直分量v度不同，故在磁场的作用下，各电子将沿不同半径的螺线前进。然而，由于他们速度的平行分量v〃均相同，所以电子在做螺线运动时，它们从同一点出发，尽管各个电子的V—各不相同，但经过一个周期后，它们又会在距离出发点相距一个螺距的地方重新相遇，这就是磁聚焦的基本原理。由式（11）可得（⑵
em二8二2U2h2B2长直螺线管的磁感性强度B,可以由下式计算：
(13)
_JoNI_抠+D2将式（13）代入式（12），可得电子荷质比为：
(14)
em=8二2U2（L2D2）（%Nlh）2(15)
式中
8n2（L2+D2）k2（%Nh）2本实验使用的电子束实验仪，k=、实验内容和步骤：
1、开启电子束实验仪电源开关
将“电子束一荷质比”选择开关打向“电子束”位置，面板上一切可调旋钮都旋至中部，此时在荧光屏上能看到一亮斑。适当调节辉度，并调节聚焦，使屏上光点聚成一圆点。（主：光点不能太亮，以免烧坏荧光屏）
2、光点调零
X轴调节调节“X轴调节”和“X轴调零”旋钮，使光点位于X轴的中心圆点，且左、右偏转的最大距离都接近于满格。
Y轴调节用数字万能表电压档接近于“Y偏电压表”+、—两端，缓慢调节“Y轴调节”旋钮使数字万能表读数为0,然后调节“丫轴调零”旋钮使光点位于丫轴的中心原点。
3、测量D随Ud的变化
调节阳极电压旋钮，取定阳极电压U2=700V，用数字万能表分别测出D=±5,±10,±15,±20mm时的Ud（垂直电压）值列表记录。再取U2=900V，再测D为上述值时的Ud值记录表中。
4、测量偏转量D随磁偏转电流I的变化使亮光点回到丫轴的中心原点，取U2=700V，用数字万用表的mA档测量磁偏转电流。列表记录
D=5，10，15,20mm时的磁偏转电流值，然后改变磁偏转电流方向，再测D=-5，-10,-15,-20mm时
的磁偏转电流值。再取U2=900V,重复前面的测量。
5、电子荷质比—的测量m
把直流稳压电源的输出端接到励磁电流的接线柱上，电流值调到0,将“电子束一荷质比”开关置于“荷质比”位置，此时荧光屏上出现一条直线，阳极电压调到700V。此时若线较暗，则可将“辉度”旋钮顺时针增大至刚好能看清竖直亮线为止；在增大“阳极电压”至1000V位置。若能达到1