电子束实验实验报告

一、实验目的
1. 了解示波管的结构和原理。

2. 研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。

3. 掌握电子束聚焦的原理和方法。

4. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验仪器与设备
1. 电子束实验仪
2. 直流稳压电源
3. 数字多用表
4. 示波器
5. 电子枪
6. 偏转电极
7. 磁场发生器
三、实验原理
1. 示波管结构：示波管是一种真空电子管，主要包括电子枪、偏转系统、荧光屏和加速系统。

电子枪产生电子束，偏转系统控制电子束的偏转方向，荧光屏显示电子束的运动轨迹。

2. 电子束偏转：电子束在电场和磁场中受到力的作用，会发生偏转。

根据洛伦兹力公式，电子束在电场中的偏转距离为：
\(D = \frac{qEL}{2m}\)
其中，\(q\) 为电子电荷，\(E\) 为电场强度，\(L\) 为偏转电极长度，\(m\) 为电子质量。

3. 电子束聚焦：电子束在非均匀电场或磁场中会发生聚焦。

通过调节电极电压或磁场强度，可以使电子束聚焦到一点。

四、实验步骤
1. 连接实验仪器，检查各部件是否正常。

2. 调节电子枪的加速电压，使电子束能够穿过偏转电极。

3. 调节偏转电极的电压，观察电子束在电场中的偏转情况。

4. 调节磁场发生器的磁场强度，观察电子束在磁场中的偏转情况。

5. 调节聚焦电极的电压，观察电子束的聚焦情况。

6. 测量电子束的偏转距离和聚焦点，记录实验数据。

五、实验结果与分析
1. 电子束在电场中的偏转距离与偏转电极电压的关系：根据实验数据，绘制电子
束偏转距离与偏转电极电压的图像，分析两者之间的关系。

2. 电子束在磁场中的偏转距离与磁场强度的关系：根据实验数据，绘制电子束偏
转距离与磁场强度的图像，分析两者之间的关系。

3. 电子束聚焦效果：根据实验数据，分析聚焦电极电压对电子束聚焦效果的影响。

六、实验结论
1. 电子束在电场和磁场中会发生偏转，偏转距离与偏转电压和磁场强度有关。

2. 通过调节电极电压和磁场强度，可以使电子束聚焦到一点。

3. 本实验验证了电子束在电场和磁场中的偏转规律，以及电子束聚焦的原理。

七、实验心得
1. 通过本次实验，加深了对电子束在电场和磁场中运动规律的理解。

2. 培养了实验操作能力和数据处理能力，提高了自己的实验技能。

3. 认识到理论知识与实践操作相结合的重要性，为今后从事相关领域的研究打下
了基础。