试验25电子束的偏转与聚焦及电子荷质比的测定
电子束的偏转与聚焦实验报告
电子束的偏转与聚焦实验报告实验目的：本实验旨在通过对电子束的偏转与聚焦进行实验，探究电子束在电场和磁场作用下的行为规律，加深对电子束的物理特性的理解。
实验仪器和材料：1. 电子束偏转器。
2. 电子束聚焦器。
3. 电子束发生器。
4. 电子束检测器。
5. 电源。
6. 磁铁。
7. 导线。
8. 示波器。
9. 实验台。
10. 电子束样品。
实验原理：电子束的偏转与聚焦实验是利用电场和磁场对电子束进行控制，从而观察电子束在不同条件下的行为。
电子束在电场中会受到电场力的作用，而在磁场中会受到洛伦兹力的作用。
通过调节电场和磁场的强度和方向，可以实现对电子束的偏转和聚焦。
实验步骤：1. 将电子束发生器连接到电子束偏转器和聚焦器上，并调节电子束的强度和方向。
2. 将磁铁放置在电子束的路径上，调节磁场的强度和方向。
3. 通过示波器观察电子束在不同电场和磁场条件下的运动轨迹。
4. 调节电子束的聚焦器，观察电子束的聚焦效果。
5. 记录实验数据，并进行数据分析和实验结论的总结。
实验结果：经过一系列实验操作和数据记录，我们观察到在不同电场和磁场条件下，电子束的偏转和聚焦情况发生了明显的变化。
当电场和磁场的方向和强度发生变化时，电子束的运动轨迹也相应发生了变化。
在调节电子束聚焦器时，我们发现可以通过调节聚焦器的参数，实现对电子束的聚焦效果的控制，从而获得清晰的电子束图像。
实验结论：通过本实验，我们深入了解了电子束在电场和磁场作用下的行为规律。
电子束在电场和磁场的双重作用下，呈现出复杂的运动轨迹，但通过调节电场和磁场的参数，可以实现对电子束的精确控制。
此外，通过调节电子束聚焦器，也可以实现对电子束的聚焦效果的控制，为电子束成像提供了重要的理论基础和实验依据。
总结：本实验通过对电子束的偏转与聚焦进行实验，探究了电子束在电场和磁场作用下的行为规律，加深了对电子束的物理特性的理解。
通过实验操作和数据分析，我们获得了丰富的实验结果，并得出了一系列结论，为进一步研究和应用电子束技术提供了重要的实验基础。
电子束的偏转与聚焦测量数据
误差 6.8% 6.74%
点聚测量时螺距 h 应从电子束在示波 结果分析:通过这种方法测量的电子荷质比误差较大。点聚 点聚 管中的第一个聚焦点开始算起，但第一个聚焦点的位置随栅压、第一阳极、第二阳极的电压 而变化。在不同的加速电压下用同一个螺距计算显然有误差。螺距随各电压变化而变化的规 律选做实验。线聚 线聚的螺距应从水平偏转板附近测量。 线聚 一是螺距的测量起点随不 误差分析: 本实验测量荷质比误差较大，误差主要来自与两方面，一是 一是 同的加速电压而变化；二是 二是聚集电流的误差，一方面来源表的精度，重要的是来自聚焦状态 二是 的判断造成的。 其它误差：1、示波管中的真空度影响 µ 0 的准确度。2、把螺线管中的磁场忽略边缘效应，看 成理想的匀强磁场，它与实际磁场有误差。4、地磁场也稍微影响。
950V 1.62A 1.694
1000V 1.68A 1.665
理论值
1.758
误差分析：此仪器给出的螺距比较准确，这是由示波管的结构决定的。但是多数仪器上缺少 铭牌，缺少参数。若统一用少数仪器上的参数，部分仪器测量误差就太大。 2、用电子束实验仪测量 、 点聚： 点聚： h = 230mm, N = 1385, D = 92.5mm, L = 265mm
0.492 0.550
6.7% 10.2%
线聚： 线聚： h = 167 mm, N = 1385, D = 92.5mm, L = 265mm
Ua
1000V 1200V
励磁电流（A） 正 反 正 反 0.664 0.683 0.746 0.696
I正 + I反 2 0.678 I =
0.721
e (×1011 C / kg ) m 1.59
Hale Waihona Puke Ua100V 1200V
电子束的偏转与聚焦实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（2）实验名称：电子束的偏转与聚焦学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、实验目的：1、了解示波管的构造和工作原理。
2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用下的偏转情况。
3、学会规范使用数字多用表。
4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。
二、实验仪器：EB—Ⅲ电子束实验仪、直流稳压电源30V，2A、数字多用表。
三、实验原理：1、示波管的结构示波管又称为阴极射线管，其密封在高真空的玻璃壳之中，它的构造如图1所示，主要包括三个部分：前端为荧光屏，（S，其用来将电子束的动能变为光），中间为偏转系统（Y：垂直偏转板，X：水平偏转板），后端为电子枪（K：阴极，G：栅极，A1：聚焦阳极，A2：第二阳极，A3：前加速阳极）。
灯丝H用6.3V交流供电，其作用是将阴极加热，使阴极发射电子，电子受阳极的作用而加速。
2、电聚焦原理电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。
在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。
栅极G的电压一般要比阴极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。
所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。
当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为0。
加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。
前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。
由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。
这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。
改变电极间的电压分布，可以改变等势面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。
3、电偏转原理在示波管中，电子从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。
实验25电子束的偏转与聚焦及电子荷质比的测定pdf
1实验25 电子荷质比的测量【实验目的】1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律；2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比；3.通过本实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】D DZS -型电子束实验仪 【实验原理】1． 示波管的简单介绍：示波管如图1所示，示波管包括有：（1）一个电子枪，它发射电子，把电子加速到一定速度，并聚焦成电子束； （2）一个由两对金属板组成的偏转系统；（3）一个在管子末端的荧光屏，用来显示电子束的轰击点。
图1 小型示波管外形示意图所有部件全都密封在一个抽成真空的玻璃外壳里，目的是为了避免电子与气体分子碰撞而引起电子束散射。
接通电源后，灯丝发热，阴极发射电子。
栅极加上相对于阴极的负电压，它有两个作用：①一方面调节栅极电压的大小控制阴极发射电子的强度，所以栅极也叫控制极；②另一方面栅极电压和第一阳极电压构成一定的空间电位分布，使得由阴极发射的电子束在栅极附近形成一个交叉点。
第一阳极和第二阳极的作用一方面构成聚焦电场，使得经过第一交叉点又发散了的电子在聚焦场作用下又会聚起来；另一方面使电子加速，电子以高速打在荧光屏上，屏上的荧光物质在高速电子轰击下发出荧光，荧光屏上的发光亮度取决于到达荧光屏的电子数目和速度，改变栅压及加速电压的大小都可控制光点的亮度。
水平偏转板和垂直偏转板是互相垂直的平行板，偏转板上加以不同的电压，用来控制荧光屏上亮点的位置。
2．电子的加速和电偏转：为了描述电子的运动，我们选用了一个直角坐标系，其z 轴沿示波管管轴，x 轴是示波管正面所在平面上的水平线，y 轴是示波管正面所在平面上的竖直线。
从阴极发射出来通过电子枪各个小孔的一个电子，它在从阳极2A 射出时在z 方向上具有速度Z v ；Z v 的值取决于K 和2A 之间的电位差C B 2V V V +=（图2）。
电子从K 移动到2A ，位能降低了2V e ∙；因此，如果电子逸出阴极时的初始动能2可以忽略不计，那么它从2A 射出时的动能2z v m 21∙ 就由下式确定：22z V e v m 21∙=∙ (1)图2 电子枪电极结构示意图此后，电子再通过偏转板之间的空间。
电子束的偏转和聚焦现象实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验（下）_____________ 实验名称：电子束的偏转和聚焦现象学院：信息工程学院专业班级：学生姓名：学号：实验地点：基础实验大楼B213 座位号：实验时间：第11周星期三下午三点四十五分_______一、实验目的：1、了解示波管的基本结构和工作原理；2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用下的偏转情况；3、学会规范使用数字万用表；4、学会磁聚焦原理测量电子的荷质比的方法。
二、实验原理：1、示波管的基本结构阳极电压U2：改变电子束的加速电压的大小。
聚焦电压U1：用以调节聚焦极A1上的电压以调节电极附近区域的电场分布，从而调节电子束的聚焦和散焦。
栅极电压UG（辉度）：用以调节加在示波管控制栅极上的电压大小，以控制阴极发射的电子数量，从而控制荧光屏上光点的辉度。
UdX偏转电压调节：-80V～80V。
调零X：用来调节光点水平距离。
UdY偏转电压调节：-80～80V。
调零Y：用来调节光点上下距离。
2、电聚焦电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。
在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。
栅极 G 的电压一般要比阴极 K 的电压低 20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。
所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。
当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为 0。
加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。
前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。
由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。
这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。
电子束的偏转与聚焦现象
南昌大学物理实验报告学生姓名: 刘阳学号: 6110116158 专业班级: 电子165实验时间:第九周星期: 一座位号: 40电子束的偏转与聚焦现象一、实验目的1、了解示波管的构造和工作原理，分析电子束在匀强电场和匀强磁场作用下的偏转情况；2、学会使用数字万能表和聚焦法测量电子荷质比的方法。
二、实验原理1、示波管的结构示波管又称为阴极射线管，其密封在高真空的玻璃壳之中，它的构造如图1所示，主要包括三个部分：前端为荧光屏，（S，其用来将电子束的动能变为光），中间为偏转系统（Y：垂直偏转板，X：水平偏转板），后端为电子枪（K：阴极，G：栅极，A 1：聚焦阳极，A2：第二阳极，A3：前加速阳极）。
灯丝H用6.3V交流供电，其作用是将阴极加热，使阴极发射电子，电子受阳极的作用而加速。
K G A Y1SY2G U1KU2图12、电聚焦原理电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。
在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。
栅极G的电压一般要比阴图2极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。
所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。
当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为0。
加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。
前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。
由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。
这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。
改变电极间的电压分布，可以改变等势面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。
3、电偏转原理在示波管中，电子从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。
电子束的磁偏转与磁聚焦实验报告
电子束的磁偏转与磁聚焦实验报告一、实验目的1、研究电子束在磁场中的偏转规律，加深对洛伦兹力的理解。
2、掌握电子束磁偏转和磁聚焦的测量方法。
3、测定电子荷质比。
二、实验原理1、电子束的磁偏转当电子以速度 v 垂直进入磁场 B 时，将受到洛伦兹力 F 的作用，其大小为 F ＝ e v B，其中 e 为电子电荷。
洛伦兹力的方向始终垂直于电子的速度方向，使电子在垂直于磁场和速度的平面内做圆周运动。
在磁场中运动的电子会发生偏转，其偏转位移 y 与磁场强度 B、加速电压 V、偏转电压 V_d 等因素有关。
2、电子束的磁聚焦在均匀磁场中，电子束中的电子做螺旋运动。
如果磁场是轴向的，且各电子的速度 v 大小相近、方向略有差异，经过一段距离后，它们会会聚在一点，这就是磁聚焦现象。
磁聚焦的条件是电子旋转一周的时间与在轴向前进的距离正好相等。
三、实验仪器电子束实验仪、直流稳压电源、示波器等。
四、实验步骤1、连接实验仪器，确保线路连接正确。
2、打开电源，预热一段时间，使仪器工作稳定。
3、调节加速电压 V，使其达到一定值，并保持不变。
4、逐渐增加偏转电压 V_d，观察电子束在磁场中的偏转情况，记录偏转位移 y。
5、改变磁场强度B，重复上述步骤，测量不同条件下的偏转位移。
6、进行磁聚焦实验，调节磁场强度和加速电压，观察磁聚焦现象，测量相关数据。
五、实验数据及处理1、磁偏转实验数据加速电压 V ＝＿___ V磁场强度 B（T）偏转电压 V_d（V）偏转位移 y（mm）01 5 1201 10 2502 5 0602 10 13根据实验数据，绘制偏转位移 y 与偏转电压 V_d 的关系曲线，分析其线性关系。
2、磁聚焦实验数据加速电压 V ＝＿___ V磁场强度 B（T）聚焦长度 L（mm）01 15002 75根据磁聚焦实验数据，计算电子的荷质比 e/m。
六、实验误差分析1、仪器精度的限制，如电源电压的稳定性、磁场强度的测量误差等。
实验二十五 电子束偏转与聚焦及电子荷质比的测定
实验二十五 电子束偏转与聚焦及电子荷质比的测定【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)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，如右图所示。
根据理论推导可得在Y 方向上的位移D y ： 2y dy alLD V dV =⋅ 式中l 是偏转板的长度，d 是偏转板Y 1与Y 2之间的宽度，L 是Y 偏转板的中心点到荧光屏的距离，V a 是阳极电压，V dy 是加在偏转板Y 1与Y 2之间的电压（简称偏转电压）。
3.示波管的电压偏转灵敏度定义：示波管的电压偏转灵敏度是指偏转电压为1V 时，屏上光点位移的大小。
分Y 偏转灵敏度和X 偏转灵敏度。
Y 偏转灵敏度：adyy y dV lLV D S 2== X 偏转灵敏度：a dx x x dV lL V D S 2==【实验内容】电偏转实验用来验证电子束在固定加速电压a V 下，电偏移量D 与偏转电压d V 之间的线性关系；可用描点法将D -d V 在Y X /坐标系中描绘出来，并依据直线斜率确定加速电压a V 与电偏转灵敏度S 之间的关系。
2、X 电偏转灵敏度测量dy dx数S y、S x.分析在不同阳极电压Va的情况下灵敏度系数的大小。
作业：教材P219：分析讨论题2）电子束测试仪面板图。
电子束的偏转与聚焦实验报告
图2物理实验报告一、实验名称：电子束的偏转与聚焦现象班级： 黄昆班13 实验日期：2015年5月12日 姓名： 杨巧林 学 号： 41340072二、实验目的1、研究带电粒子在电场和磁场中偏转和聚焦的规律；2、了解电子束线管的结构和工作原理。
三、实验原理1】电子束的产生和控制如图，电子示波管的结构示意图：2、电偏转原理在示波管中，电子从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。
电子经过电势差为U 的空间后，电场力做的功eU 应等于电子获得的动能 2m 21v eU =→ 22v U mez =若在电子运动的垂直方向加一横向电场，电子在该电场作用下将发生横向偏转，如图2所示。
若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压（即第二阳极A 2电压）为U 2，横向偏转电压为U d ，则荧光屏上光点的横向偏转量D 由下式给出：dlU U L D d 2)2l （2+= 在单位偏转电压的作用下，电子束在荧光屏上偏离轴向的距离DE/Ud 称为电偏转灵敏度。
图3B3、磁偏转原理电子通过A 2后，若在垂直Z 轴的X 方向外加一个均匀磁场，那么以速度v 飞越子电子在Y 方向上也会发生偏转，如图所示。
由于电子受洛伦兹力F=eBv 作用，F 的大小不变，方向与速度方向垂直，因此电子在F 的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力就是向心力，即有eBv=mv 2/R ，所以R=mv/eB电子离开磁场后将沿圆切线方向飞出，直射到达荧光屏。
在偏转角φ较小的情况下，偏转量：z2)2l (klI mU eL D += 在单位偏转线圈激励电流的作用下，电子束在荧光屏上偏离轴向的距离Dm/I 称为磁偏转灵敏度。
4、电聚焦原理电子聚焦的基本思路在于利用非均匀的电场使电子束加速电场使电子束形成交叉点。
电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。
前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。
电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告
电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告引言：电子束聚焦与电子荷质比的测量是基础物理实验中常用的实验之一、在本实验中，我们将使用带有电子束聚焦系统的实验装置，通过测量电子束的偏转半径和电场强度，计算出电子的荷质比。
电子荷质比是描述电子质量与电荷之间关系的物理量，具有重要的理论和实际意义。
实验目的：1. 掌握电子束聚焦实验装置的使用方法；2. 测量电子束的偏转半径和电场强度；3. 计算出电子的荷质比。
实验仪器：1. 带有电子束聚焦系统的实验装置；2. 高压电源；3. 示波器；4. 数字电压表；5. 直尺、刻度尺等小工具。
实验原理：根据电子的电荷和质量，通过在电子束中加入垂直于电子飞行方向的电场，可以观察到电子束的偏转现象，从而推导出电子的荷质比。
当电子束通过电场时，电场对电子的力将使电子产生偏转运动。
设电子束电荷量为e，速度为v，电场强度为E，则可得电荷受力$qE = \frac{mv^2}{r}$，其中m为电子质量，r为偏转半径。
所以，$e/m = \frac{EV}{Br^2}$。
通过测量电子束的偏转半径及电场强度，可以计算出电子的荷质比。
实验步骤：1. 接通高压电源，将电子束聚焦系统加热至工作温度；2. 调节电子束的亮度和聚焦，使其尽可能细且集中；3. 确定测量位置，即将电子束分别放置在已知电压为零和非零的两个电极之间；4. 调节电压，使电子束通过电场，观察到电子束的偏转现象；5. 使用直尺等工具测量电子束的偏转半径；6. 使用数字电压表测量电压，计算出电场强度；7. 重复以上步骤多次，取平均值；8. 根据测量结果计算电子的荷质比。
实验数据处理与计算：1. 根据测量数据计算出电子束的偏转半径和电场强度；2. 根据荷质比公式，计算出电子的荷质比；3. 计算多次实验的平均值，并进行误差分析。
实验结果与讨论：根据实验数据和计算结果，得到电子的荷质比为x。
与已知数值相比，误差为百分之x，实验结果基本符合理论预期。
大学物理实验电子束的偏转与聚焦实验报告
大学物理实验电子束的偏转与聚焦实验报告一、实验目的1、研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。
2、了解电子束的聚焦原理和方法。
3、掌握测量电子束偏转量和聚焦效果的实验技术。
二、实验原理1、电子束在电场中的偏转当电子束在均匀电场中运动时，受到电场力的作用会发生偏转。
假设电场强度为 E，电子电荷量为 e，电子进入电场时的速度为 v₀，在电场中的运动时间为 t，则电子在电场方向上的加速度为 a ＝ eE ／ m （m 为电子质量）。
电子在电场方向上的偏转位移 y 可以表示为：y ＝1/2 at²。
2、电子束在磁场中的偏转电子束在垂直于其运动方向的磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用而发生偏转。
当磁场强度为 B 时，电子受到的洛伦兹力大小为 F ＝ev₀B，电子在磁场中的偏转半径 R 可以表示为：R ＝ mv₀／（eB)。
3、电子束的聚焦电子束的聚焦通常采用静电聚焦或磁聚焦的方法。
静电聚焦是通过在电子枪和荧光屏之间设置适当的静电场来实现聚焦；磁聚焦则是利用磁场使电子束聚焦。
三、实验仪器电子束实验仪、直流稳压电源、示波器、测量工具等。
四、实验内容及步骤1、仪器连接与调试将电子束实验仪与直流稳压电源、示波器等正确连接，开启仪器，进行预热和调试，确保仪器正常工作。
2、研究电子束在电场中的偏转（1）调节直流稳压电源，提供不同强度的电场。
（2）观察电子束在荧光屏上的偏转情况，记录偏转量与电场强度的关系。
3、研究电子束在磁场中的偏转（1）给磁场线圈通以不同大小的电流，产生不同强度的磁场。
（2）观察并记录电子束在磁场中的偏转情况，分析偏转量与磁场强度的关系。
4、电子束的聚焦实验（1）分别进行静电聚焦和磁聚焦实验。
（2）调整聚焦电压或电流，观察电子束在荧光屏上的聚焦效果，找到最佳聚焦状态。
五、实验数据记录与处理1、电子束在电场中的偏转｜电场强度（V/m）｜偏转量（mm）｜｜｜｜｜＿____|＿____|｜＿____|＿____|｜＿____|＿____|以电场强度为横坐标，偏转量为纵坐标，绘制曲线，并分析其线性关系。
电子束的偏转与聚焦现象实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除电子束的偏转与聚焦现象实验报告篇一：电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)北京科技大学实验报告实验名称：电子束的偏转与聚焦实验目的、实验原理（见预习报告）实验数据及数据分析（数据及图见附页）A．电偏转的观测由图1、2、3、5可以清楚得看出，当阳极电压uz不变时，偏转电压随偏转量的增大线性变化。
第4张图可以看出，我测量的第五组数据是有问题的。
所以，我就放弃了第五组数据，作出了图5。
然后我分析了一下不同阳极电压下偏转电压随偏转量变化快慢。
显然，斜率即电偏转灵敏度，分别为：0.105,0.0915，0.082,0.0753,斜率是随着阳极电压的增大而减小的。
为了清晰明了，我把两者的关系用图表示出来上图说明阳极电压与图1,2,3,5的电偏转灵敏度之间几乎是成线性变化的。
阳极电压的增大导致了初速度的增加，而初速度越大偏转就越难，因而偏转灵敏度越小。
偏转距离De和偏转电压ud是成线性变化的。
至于De 与阳极电压uz的关系，根据图1,2,3,5中的公式，可以知道，当偏转电压ud为10V时，Dz分别为：1.025，0.912，0.785,0.744，所以根据下图可知：当偏转电压相同时，随着阳极电压的增大，偏转量增减少。
b磁偏转的观测图6,7,8是磁偏转观测部分的图。
这三张图说明了，偏转电流与偏转量是成一次函数关系变化的。
下图表示的是图6,7,8的斜率即磁偏转灵敏度与阳极电压的关系：显然，三个数据几乎是在一条直线上，所以磁偏灵敏度是和阳极电压成线性的。
并且随着阳极电压的增大磁偏灵敏度减小。
阳极电压增大导致电子速度的增大，电子就越不容易被偏转。
当uz不变时，Dm随着偏转电流I的增大而增大；当I 不变时，Dm随着uz的变大而减小，如图：（取I为100mA为基点）c电聚焦的观测由于聚焦是一种直观的感受，所以何时真正地聚焦了就属于自己的感觉了。
由图9可以看出，各个数据之间的相关程度R2=0.9812，相关性较低。
电子束的偏转与聚焦实验报告.doc
电子束的偏转与聚焦实验报告.doc
本次实验中，我们采用电子束来实现偏转和聚焦的操作。
主要设备有电子束源、偏转器、探测器、激光系统等。
实验中，先用电子束源制备皮秒的电子束，然后通过圆柱面形状的磁铁使其发生径向偏转，观察偏转后的横截面，最终实现所需要的偏转效果。
接着，我们使用偏转量夹芯式偏转阀在漩管形式的磁场结构中再次偏转电子束，实现电子束的定向，观察电子束的截面情况并记录结果。
最后，我们采用激光系统和探测器对电子束进行了噪声耦合细分，并看到电子束粒子在磁场中运动的痕迹，最终我们实现了对电子束的聚焦操作。
实验结果表明，当加磁场时，电子束能够得到一定程度的偏转，使电子流量可以得到有效的管控。
另外，当改变磁场强度时，也能够改变电子流量，实现聚焦效果。
最终，本次实验成功实现了对电子束的偏转与聚焦操作，验证了加磁场时电子束的偏转模型，以及聚焦时电子束的运动轨迹模型。
试验25电子束的偏转与聚焦及电子荷质比的测定
根据实验数据，分析电子束的偏转与聚焦特性，以及电子荷质比的测定结果，并给出合理的解释。
结果展示与讨论
结果展示
将实验结果以图表、图像等形式展示出来，以便更直观地观 察和分析。
结果讨论
对实验结果进行讨论，分析可能存在的误差来源，并提出改 进措施，为后续实验提供参考。
结论与展望
05
实验结论
电子束的偏转与聚焦
偏转线圈设计
为了实现电子束的偏转，需要设计适当的偏转线 圈，以产生所需的磁场。
电子束聚焦原理
01
02
03
静电聚焦
利用静电场对电子束进行 聚焦，使电子束汇聚成细 束。
磁透镜聚焦
利用磁场对电子束进行聚 焦，使电子束汇聚成细束。
光学透镜聚焦
利用光学透镜对电子束进 行聚焦，使电子束汇聚成 细束。
实验设备与材料
实验不足与改进
实验精度问题
在测量电子速度和加速度时，由于设备限制，存在一定的误差，影响了荷质比的测定精度。未来可以通过升级实 验设备或采用更精确的测量方法来提高实验精度。
实验条件限制
实验中电场强度和电子束流量的可控范围有限，可能影响了实验结果的普遍性。未来可以通过优化实验条件，如 增加电场强度和电子束流量，以获得更全面的实验数据。
实验步骤与操作
准备实验器材
包括静电偏转装置、磁偏转装置、电 子枪、接收器等。
调整电子枪
确保电子束准直并能够射向偏转装置。
设定偏转电压或磁场强度
根据实验需求设置适当的偏转条件。
记录数据
观察电子束的偏转情况，并记录偏转 角度、电压或磁场强度等数据。
数据处理
根据记录的数据计算电子荷质比。
结果分析
对实验结果进行误差分析，评估实验 的准确性和可靠性。
电子束的电偏转和电聚焦实验报告
电子束的电偏转和电聚焦实验报告电子束的电偏转和电聚焦实验报告引言：电子束是一种由电子组成的束流，具有很高的能量和速度。
在现代科技中，电子束被广泛应用于电子显微镜、电子加速器等领域。
为了研究电子束的性质和控制电子束的运动，我们进行了电子束的电偏转和电聚焦实验。
本实验旨在通过调节电压和磁场，观察电子束的偏转和聚焦效应。
实验设备：1. 电子枪：产生电子束的装置。
2. 磁感应计：用于测量磁场的强度。
3. 电压源：用于提供电子束所需的电压。
4. 荧光屏：用于观察电子束的偏转和聚焦效果。
实验步骤：1. 将电子枪放置在实验台上，并将磁感应计放置在电子束轨迹的旁边。
2. 打开电压源，调节电压大小，使电子束能够稳定产生。
3. 调节磁感应计的位置和方向，使其能够测量到电子束轨迹上的磁场强度。
4. 通过调节电压源和磁感应计，观察电子束在不同电压和磁场条件下的偏转和聚焦效果。
5. 将荧光屏放置在电子束轨迹的末端，观察电子束在荧光屏上的聚焦效果。
实验结果：通过实验观察和测量，我们得到了以下结果：1. 当电子束通过电磁场时，电子束会受到力的作用而发生偏转。
当电压和磁场的方向相同时，电子束向外偏转；当电压和磁场的方向相反时，电子束向内偏转。
2. 当调节电压的大小时，电子束的偏转角度也会发生变化。
电压越大，电子束的偏转角度越大；电压越小，电子束的偏转角度越小。
3. 通过调节磁场的强度，可以控制电子束的偏转方向和角度。
磁场越强，电子束的偏转角度越大；磁场越弱，电子束的偏转角度越小。
4. 在适当的电压和磁场条件下，电子束能够在荧光屏上形成清晰的聚焦点。
当电子束偏转角度较小且能够聚焦时，聚焦点越明亮、清晰。
讨论：通过本次实验，我们深入了解了电子束的电偏转和电聚焦原理。
电子束的偏转和聚焦效果受到电压和磁场的调节影响。
在实际应用中，我们可以通过改变电压和磁场的大小和方向，来控制电子束的运动轨迹和聚焦效果。
这对于电子显微镜等设备的性能优化和精确控制具有重要意义。
电子束的聚焦和偏转与电子荷质比的测定
电子束的聚焦和偏转与电子荷质比的测定07120111沈博炜物理学一、实验调研1.查找资料，了解示波管的原理以及求荷质比的方法2.熟悉实验器材3.了解实验内容，实验器材的使用方法以及实验操作的具体步骤二、实验调研结果1.实验目的1)利用纵向磁场聚焦法测定电子荷质比2)加深对电荷在磁场中运动规律的理解3.实验原理速度为v 的电子，在以磁感应强度为B 的匀强磁场中运动(设B 的方向沿z 轴方向，见图1)，电子将受到洛伦兹力的作用，此力为B v e f ⨯=1)若电子速度v 的方向平行于B (记为||v )，电子此时受的力为零，电子将沿z 方向做匀速直线运动。
2)若电子的速度v 垂直于B (即在xy 平面内，此时电子的速度记为⊥v ),电子所受力为B ev f ⊥=f 的方向与⊥v 垂直且在xy 平面内，故该力只能改变电子的运动方向，不改变电子速的大小，结果使电子在垂直于B 的平面内作以半径为R 的匀速圆周运动。
根据牛顿第二定律可知Rmv B ev f 2⊥⊥== m 为电子的质量，电子旋转一圈所需的时间B me v R T ππ22==⊥ (1) 从(1)式可知：当B 保持变，电子的速度⊥v 不同时，电子作圆周运动的半径是不同的，但是电子旋转一周所需的时间(周期)相同，与电子速度无关。
所以如果图2中有很多电子都从同一磁场中的O 点出发，各电子运动速度⊥v 数值上尽管各不相同，但经过T 时间后，同时又回到O 点。
图中磁场从纸面垂直穿出。
以上是两个特例。
在一般情况下，电子通过O 点时的速度v 可能与B 成任意角度θ，则此时可将v 分解为与B 平行的分量及||v 与B 垂直的分量⊥v ，运动着的电子在磁场的作用下，电子速度的水平分量将保持不变，电子沿z 轴方向做匀速运动，而电子的垂直分量不改变大小，仅改变方向，及电子在垂直于磁场的平面做匀速圆周运动。
所以电子在磁场的作用下，其合成运动轨迹将为一条螺旋线。
见图3||||2v B me Tv h π== (3) 式中为螺距，即电子螺旋一周时它在B方向上所前进的路程。
电子束的电偏转与电子荷质比的测定 张志林
电子束的电偏转与电子荷质比的测定张志林电子束的电偏转与电子荷质比的测定张志林电子束的电偏转与电子荷质比的测定(张志林)harbinengineeringuniversity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.测量示波管的电偏移灵敏度；3.了解电子束纵向磁聚焦的基本原理；4.观测磁著眼现象，自学用磁著眼法测定电子比荷e/m。
三、实验仪器：电子束实验仪、直流安培表中、直流稳压电源、三用表中三块。
四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：1.示波管的基本结构和静电聚焦原理示波管由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成，如图12-1所示。
其中电子枪是示波管的核心部件。
示波管的基本结构图h，h′—钨丝加热电极；fa—聚焦电极；k—阴极；a—第二加速2阳极；g—掌控栅极；xx—水平偏转板；a—第一快速阳极；121yy—垂直偏转板12电子枪由阴极k、栅极g、第一快速阳极a、著眼阳极fa和1第二加速阳极a等同轴金属圆筒（筒内膜片的中心的限制小孔）组2成。
当冷却电流从h，h′通过钨丝，阴极k被冷却后，筒端的钡锶氧化物涂层内的自由电子赢得较低的动能，从表面逸出。
因为第一快速阳极a具备（相对于阴极k）很高的电压（比如1100v），在1k-g-a之间形成强电场，故从阴极逸出的电子在电场中被加速，1构成一束电子射线，最后压制在屏的荧光物质上，收到红外线，在屏背可以看到一个亮点。
射线中的电子从电子枪“枪口”（最后一个加速电极a的小孔）2射向的速度v，由下面的能量关系同意z12mvz ev2222z式中，u为a对阴极k的电位差，电子的最后箭出来速度v就是相同的，与电子在电子枪内的电位起伏无关。
掌控栅极g相对于阴极k负电位（见到图中电路），两者距离很将近，当栅极g正数的电位不非常大时就不足以把电子斥回，并使电子束截至。
电子束的电偏转和电子荷质比的测定
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
磁聚焦原理的简单介绍
改变加速电场强 度和磁场强度， 使电子在示波管 中所经过的路程 为螺距的整数倍， 这时电子束将在 荧光屏上会聚。 这就是电子射线 的磁聚焦原理。
此时作用于电子的洛设定某个v2选择合适的磁感应强度b调节螺线管励磁电流i大小恰好使螺距h等于从第一聚焦点到荧光屏的距离l具体操作将聚焦开关拨向点位置接通总电源开关调节栅压即辉度调节使光斑亮度适中调加速电压v2为一整值例如900v
电子束的电偏转和 电子荷质比的测定
电子在电场和磁场中的运动规律的研究，在示波管、
实验步骤
（一）电子在横向电场作用下的运动（电偏转）
▪ 偏转系统由两对互相垂直的偏转板组成， 一对竖直偏转板Y1、Y2，一对水平偏转板 X1、X2。在两块Y（或X）偏转板间加上电 压时，受电场力的作用，通过两板之间的 电子束的方向发生偏转。
▪ 设偏转电极中心到荧光屏距离为L，电子在 荧光屏上的竖直偏移为y（图1），则有
y
bL;d为偏转板间距离；
Vy为竖直偏
转电压；V2为电子进人偏转场之前，使电 子加速的电压。
电偏转灵敏度
▪ 电偏转灵敏度定义为偏转板上加单位电压时，所 引起的电子束在荧光屏上的偏移，则示波管的Y轴 电偏转灵敏度
Sy
y Vy
bL 2dV2
▪ 同理，示波管的X轴电偏转灵敏度为
一、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。
电子束的偏转和电子比荷的测定
THE END
电子束的电偏转和电子比荷 的测定
张 杨 讲师
理学院物理实验教学中心
思考：
1、示波管的结构是什么样的？ 2、电子为什么会逸出？ 3、在电场中，电子如何聚焦和发散？ 4、如何理解灵敏度和电偏转？ 5、磁聚焦的原理是什么？ 6、如何得到电子比荷？
2、电子为什么会逸出？ 理学院物理实验教学中心
电子束的电偏转和电子比荷的测定
hT2m 44、 、如如何何理理解解/灵灵/ 敏敏度度和和电 电偏偏转转？？ //
eB 电子束的电偏转和电子比荷的测定
3、在电场中，电子如何聚焦和发散？
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1、示波管的结构是什么样的？
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2、电子为什么会逸出？ 电子束的电偏转和电子比荷的测定
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电子束的电偏0转和电子比荷的测定
4、如何理解灵敏度和电偏转？ 5、磁聚焦的原理是什么？ 5、磁聚焦的原理是什么？
5、磁聚焦的原理是什么？ 理学院物理实验教学中心
2、电子为什么会逸出？ 4、如何理解灵敏度和电偏转？ 理学院物理实验教学中心
理学院物理实验教学中心
1、示波管的结构是什么样的？ 2、电子为什么会逸出？ 4、如何理解灵敏度和电偏转？ 理学院物理实验教学中心
4、如何理解灵敏度和电偏转？ 1、示波管的结构是什么样的？
1、示波管的结构是什么样的？ 4、如何理解灵敏度和电偏转？ 2、电子为什么会逸出？ 4、如何理解灵敏度和电偏转？ 电子束的电偏转和电子比荷的测定
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2
【实验仪器】
DZS-D型电子束实验仪
本仪器的其它参数如下： 螺线管内的线圈匝数： 螺线管的长度: 螺线管的直径：
N 526 T
L 0.234 m
D 0.090 m
螺距(Y偏转板至荧光屏距离):
h 0.145 m
【实验内容】
1.X,Y方向电偏转规律测量，由测量结果计算电偏转 灵敏度。 2.电聚焦测量。
3.磁偏转规律测量，由测量结果计算磁偏转灵敏度。
4.磁聚焦与电子荷质比测量。
【数据表格】
1-1电偏转（X轴--水平方向）： (1)阳极电压 V2 600V, V2 700V， D Vd 数据记录
（2）作
图，求出曲线斜率得电偏转灵敏度
值。
（2）作 D Vd 图，求出曲线斜率得电偏转灵敏度 SX 值。
：
m vr R eB
2 m vz 螺距为： h v z T eB
圆周运动的周期为：
2 R 2 m T vr eB
长直螺线管的磁感应强度，可由下式计算
B
电子荷质比为:
N I L2 D 2
e / m 8 V2 (L D ) / 0 N2 h 2 州电子科技大学 物理实验中心
前言 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 数据表格 注意事项 问题与讨论
【实验目的】
1、了解带电粒子在电磁场中的运动规律，电子束的 电偏转、电聚焦、磁偏转、磁聚焦的原理； 2、学习测量电子荷质比的一种方法。
【实验原理】
1.示波管的简单介绍：
1-2电偏转（Y轴—垂直方向）： (1)阳极电压 V2 600V, V2 700V， D Vd 数据记录
（2）作 D Vd 图，求出曲线斜率得电偏转灵敏度 SY 值。
2．电聚焦：记录不同 V2下的 V1 数值，求出 V2 / V1 3．磁偏转： (1). V2 电压为600V，记录 D I
2.电子的加速和电偏转：
Vd l D L V2 2d
3.电聚焦原理：
4.电子的磁偏转原理：
R mv / eB
5.磁聚焦和电子荷质比的测量原理： 众所周知，运动电子在磁场中要受到罗伦磁力 F ev r B 的作用（v z 方向受力为零），这个力使电子在垂直于 磁场（也垂直于螺线管轴线）的平面内作园周运动， 设其园周运动的半径为 R，则有
【问题与讨论】
1.本实验中磁力是否会作功？是否会改变电子的动能？ 请说明。 2.电子束为何在本实验中可清楚看见？是否电子束自 己可以发光？请解释。
(2). V2 电压为700V，记录 D I
(3).做 D I 图，求曲线斜率得磁偏转灵敏度。
4．磁聚焦和电子荷质比的测量：
【注意事项】
1.光点不能太亮，以免烧坏荧光屏。缩短示波管寿 命。
2.实验结束，请先把励磁电流调节旋钮逆时针旋到 e 3.电子荷质比的理论值为: 1.76 1011 (c / kg ) 底。 m