电子束测量地磁场强度和电子荷质比测量

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用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告

用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告

用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告引言:电子荷质比是物理学中的一个重要常数,它描述了电子的电荷与质量之间的比值。

测定电子荷质比的实验方法有很多种,其中一种常用的方法是磁聚焦法。

本实验旨在通过磁聚焦法测定电子荷质比,并探讨实验过程中的一些关键问题。

实验原理:磁聚焦法是通过磁场对电子进行聚焦,从而测定电子荷质比的一种方法。

在磁场中,电子受到洛伦兹力的作用,其运动轨迹会发生偏转。

通过调节磁场强度和电场强度,使得电子在磁场中运动的轨迹与电场的方向相交,从而实现对电子的聚焦。

根据电子的速度和轨道半径的关系,可以计算出电子的荷质比。

实验装置:本实验所使用的装置主要包括电子枪、磁场和电场装置以及荧光屏。

电子枪产生一束高速电子,磁场和电场装置用来调节电子的运动轨迹,荧光屏用来观察电子束的聚焦情况。

实验步骤:1. 将实验装置搭建好,并接通电源。

2. 调节电子枪的电压和电流,使得电子枪能够产生一束稳定的电子束。

3. 调节磁场的强度,使得电子束在磁场中发生偏转。

4. 调节电场的强度,使得电子束在电场中与磁场的方向相交。

5. 观察荧光屏上的电子束图像,调节磁场和电场的强度,使得电子束能够聚焦在一个点上。

6. 记录磁场和电场的强度,以及荧光屏上电子束的聚焦位置。

7. 重复实验多次,取平均值,并计算电子荷质比。

实验结果与讨论:通过多次实验,我们得到了不同磁场和电场强度下的电子束聚焦位置。

根据电子的速度和轨道半径的关系公式,我们可以计算出电子的荷质比。

在实验中,我们发现磁场和电场的强度对电子束的聚焦效果有很大的影响。

当磁场和电场的强度适当时,电子束能够聚焦在一个点上,从而得到准确的电子荷质比值。

然而,在实际操作中,我们也遇到了一些困难和误差。

首先,由于实验装置的精度限制和环境因素的影响,我们无法完全消除系统误差。

其次,电子束的聚焦位置的测量也存在一定的误差,可能会影响到最终结果的准确性。

因此,在实验中我们需要注意这些误差来源,并尽量减小其对结果的影响。

测量电子荷质比的方法

测量电子荷质比的方法

测量电子荷质比的方法测量电子荷质比是物理学中的一个重要实验,旨在确定电子的电荷与质量之间的比值。

以下是几种常见的测量电子荷质比的方法:1. 李萨如图案法李萨如图案法是通过电子在磁场中运动的方法来测量电子荷质比。

在两个正交的电场中,电子会在磁场中形成特定的轨迹,形成李萨如图案。

通过测量磁场、电场强度以及电子运动位置等参数,可以计算出电子荷质比。

2. 磁聚焦法磁聚焦法是通过在电子运动的过程中对其加入一个磁场,在一定条件下使电子在磁场中聚焦,从而计算出荷质比。

具体操作是在前方放置一个准直孔,通过调整磁场的强度和位置,使得从准直孔中逸出的电子形成一个尽可能锐利的电子束。

然后通过测量电子束的直径、磁场的强度和位置等参数,可以计算出电子荷质比。

3. 沉积法沉积法是通过测量电子在磁场中沉积所需的时间来计算电子荷质比。

该方法需要将电子注入一个磁场中,并在磁场中加入一个电场,使得电子在磁场中运动形成动量分散。

通过测量电子从注入点到沉积点所需的时间,可以计算出电子荷质比。

4. 沉积夹角法沉积夹角法是通过测量电子在磁场中沉积的夹角来计算电子荷质比。

该方法需要将电子注入一个磁场中,并在磁场中加入一个电场,使得电子在磁场中运动形成动量分散。

通过测量沉积点的位置和电子注入点的位置,可以计算出沉积夹角。

根据电子的动量守恒定律和力的大小来计算电子荷质比。

此外,还有其他一些方法用于测量电子荷质比,如密云法、汤姆逊法等。

总的来说,测量电子荷质比是物理领域中的重要实验,通过运用不同的原理和技术手段,可以得出电子荷质比的准确值。

这对于理解原子结构和电子行为有着重要的意义,也为现代电子学和计算机技术的发展做出了重要贡献。

电子荷质比的测定实验报告

电子荷质比的测定实验报告

电子荷质比的测定实验报告电子荷质比的测定实验报告引言电子荷质比是指电子的电荷与质量之比。

这个比值的测定对于理解电子的性质和物理学的发展具有重要意义。

本实验旨在通过研究电子在磁场中的运动轨迹,测定电子荷质比。

实验装置和原理本实验使用了一台带有磁场的电子束管,电子束管内部有一个加速电压和一个磁场。

当电子从阴极射出后,受到加速电压的作用加速运动,并受到磁场的作用而偏转。

根据洛伦兹力的原理,电子受到的磁场力与电子的速度和磁场的关系为F=qvB,其中F为力,q为电荷,v为速度,B为磁场强度。

根据这个原理,我们可以通过测量电子在不同磁场强度下的偏转角度和加速电压,计算出电子的荷质比。

实验步骤1. 打开电子束管电源,调节加速电压至合适数值,使电子束能够射到磁场中。

2. 调节磁场强度,使电子束在磁场中偏转一个合适的角度。

3. 在电子束管上设置一个透明的标尺,并将其与电子束的偏转角度对齐。

4. 分别测量不同磁场强度下电子束的偏转角度,并记录下来。

5. 根据测得的数据,计算出电子的荷质比。

实验结果与讨论通过实验,我们测得了不同磁场强度下电子束的偏转角度,并计算出了电子的荷质比。

在实验中,我们注意到偏转角度与磁场强度成正比,这与洛伦兹力的原理相符。

同时,通过计算得到的电子荷质比与已知数值相近,说明实验结果的准确性较高。

实验误差的分析在实验中,可能存在一些误差,影响了结果的准确性。

首先,电子束管内部的磁场可能存在不均匀性,导致测量的偏转角度有一定的误差。

其次,仪器的读数精度也会对结果产生一定的影响。

此外,实验中还可能存在操作上的误差,如读数不准确等。

实验改进方案为了减小误差,可以采取以下改进措施。

首先,可以使用更精确的仪器来测量偏转角度和磁场强度,以提高测量的准确性。

其次,可以进行多次测量,并取平均值,以减小随机误差的影响。

此外,还可以对实验装置进行进一步改进,以提高磁场的均匀性。

结论通过本实验,我们成功测定了电子的荷质比,并验证了洛伦兹力的原理。

电子束电磁偏转及电子荷质比测定

电子束电磁偏转及电子荷质比测定

实验九 电子束电磁偏转及电子荷质比测定【实验目的】1、了解电子束的电偏转、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】图9-1 示波管结构示意图 示波管如图9-1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。

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: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;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、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A 2射出时在z 方向上具有速度zv ;zv 的值取决于K 和A 2之间的电位差V 2=V B 十Vc ,见图9-2。

图9-2 电子枪结构示意图电子从K 移动到A 2,位能降低了eV 2;因此,如果电子逸出阴极时的初始动能可以忽略不计,那么它从A 2射出时的动能221z mv 由下式确定:221z mv =2eV (9-1)此后,电子再通过偏转板之间的空间。

电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定

电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定

电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定篇一:电子束试验仪(1)实验名称:电子束测量地磁场强度和电子荷质比测量摘要利用电子束实验仪测量地磁场强度的水平分量和电子的荷质比,以及对测量数据的处理与分析。

最后讨论在实验中可能存在的对结果产生影响的因素。

关键词磁场强度荷质比加速电压真空中的介电常数学术名词: 磁场强度荷质比加速电压真空中的介电常数实验原理(一)测地磁场强度水平分量原理当电子管中的偏转电压为零时,电子将在加速电压加速后打在荧光屏中心上。

当改变加速电压但是不存在偏转电压时,电子打在荧光屏上的位置发生改变。

研究发现次现象是由地磁场引起的。

因此可利用次现象测量地磁场的强度。

电子束从电子枪中发射出来时,速度v可有1mv2?eu2求的(其中u?是加速电压) 2由于电子所受的重力远小于洛伦磁力,忽略重力因素,由于在洛伦磁力作用下做圆弧运动,有式子 R=m v/e B 可求得圆弧的半径。

电子在磁场中沿弧线大到荧光屏上一点,这一点相对于没有偏转的电子束的位置移动了距离D,有式子 D=R-Rcos?=R(1-cos?)= 因为偏转角?很小,上式可写成 sin,cos?=1-mv(1-cos?)(2)eB?22带入(2)式中得LLeBmv?2mvsin2?= D?又有sin所以的求得距离DRmv2eB2eB即2(3)。

其中L是加速极到荧光屏的距离。

调节加速电压和聚焦电压,在屏幕上得到一亮点,将X,Y偏转电压调为0,将光调到水平轴上,保持u?不变,原地转动仪器,当地磁场的水平分量与电子束垂直是,光电的偏转量最大。

记录光点的最高和最低的两个偏移量D?,D?取 D=D1?D2作为加速电压u?时的偏转量,带人(3)式中可得地磁场的水平分量B. 2(二)电子的荷质比测量原理B .当速度v的方向与B 有夹角当电子速度为v时,进入磁场时收到的磁力为 f?ev×时可将v分成与B平行的v?,与B垂直的v?。

此时电子收到的磁场力为f?ev2B.在此力的作用下电子将做圆周运动,有圆周运动规律2v22?R2?mev2B?m 得电子圆周运动的周期为T? ?Rv2eB.可得当B一定的时,T是定值。

用电子和场实验仪测定电子的荷质比

用电子和场实验仪测定电子的荷质比

15、用电子和场实验仪测定电子的荷质比电子荷质比是描述电子性质的重要物理量。

历史上就是首先测出了电子的荷质比,又测定了电子的电荷量,从而得出了电子的质量,证明原子是可以分割的。

一、实验原理电子在均匀磁场中运动时,受到洛伦兹力的大小为:(1)式中,是电子运动速度的大小,是均匀磁场中磁感应强度的大小。

当电子运动方向与磁场方向斜交时,电子做螺旋运动,见图1所示。

图1电子在磁场中的螺旋运动圆轨道的半径为:(2)周期为:(3)螺距为:(4)一定时,同一时刻电子流中沿螺旋轨道运动的电子,和相同。

这说明,从同一点出发的所有电子,经过相同的周期、、…后,都将会聚于距离出发点为、、…处。

这就是用纵向磁场使电子束聚焦的原理。

将示波管安装在长直螺线管内部,两管中心轴重合。

示波管灯丝通电加热后,阴极发射的电子经加在阴阳极之间直流高压的作用,从阳极小孔射出时可获得一个与管轴平行的速度,依功能原理:则电子的轴向速度为:(5)在偏转板上加一交变电压,则电子束在通过该偏转板时获得一个垂直于轴向的速度。

所以,通过偏转板的电子,既具有与管轴平行的速度,又具有垂直于管轴的速度,这时若给螺线管通以励磁电流,使其内部产生磁场,则电子将在该磁场作用下作螺旋运动。

这里就相当于,相当于。

将式(5)代入式(4),可得:(6)螺线管中磁感应强度的计算公式以表示,代入(6)式,得:(7)式中为真空磁导率,、、、的数值由实验室给出。

因此测得和后,就可求得电子的荷质比的值。

二、实验仪器及原理简图长直螺线管,阴极射线示波管,电子荷质比测定仪电源,直流稳压电源,直流电流表0~3A)图2 实验装置及线路图三、实验内容1.调整螺线管方位与当地地磁倾角相同,管内轴向磁场和地球磁场方向一致。

2.高压调至600V,调节辉度和聚焦旋钮,使荧光屏上出现一明亮的细点。

3.偏转扳接交流电源,荧光屏上出现一直线。

4.接通直流稳压电源,从零逐渐增加电流强度,当磁场增强到某一强度时,又聚焦成一细点。

电子在电场、磁场中的运动及电子荷质比的测定

电子在电场、磁场中的运动及电子荷质比的测定

电子在电场、磁场中的运动及电子荷质比的测定电子具有一定的质量与电量。

它在电场或磁场中运动时会受到电、磁场的作用,使自己的运动状态发生变化,产生聚焦或偏转现象。

利用聚焦偏转现象可以研究电子自身的性质,例如可以测定电子比荷(也称为荷质比),即单位质量带有的电荷e/m。

此外示波器的示波管、电视机显象管也是利用电子在电、磁场中的聚焦、偏转性质工作的。

一、实验目的1)了解示波管结构;2)掌握电偏转、磁聚焦原理;3)测定电子荷质比。

二、实验仪器JDC-II型电子和场实验仪;电压表(测高压)三、实验原理1、示波管结构实验中采用的电子示波管型号是8SJ45J,就是示波器中的示波管。

通常用在雷达中。

它的工作原理与电视显像管非常相似,这种管子又名阴极射线管(CRT)或电子束示波管。

它是阴极射线示波器中的主要部件,在近代科学技术许多领域中都要用到,是一种非常有用的电子器件。

利用电子示波管来研究电子的运动规律非常方便,我们研究示波管中电子的运动也有助于了解示波器的工作原理。

图1电子示波管的构造如图1所示。

包括下面几个部分:(1)电子枪,它的作用是发射电子,把它加速到一定速度并聚成一细束(2)偏转系统,由两对平板电板构成,一对上下放置的叫y轴偏转板或垂直偏转板,另一对左右放置的是x轴偏转板或水平偏转板;(3)荧光屏,用以显示电子束打在示波管端面的位置。

所有这几部分都密封在一只玻璃外壳中,玻璃管壳内抽成高度真空,以避免电子与空气分子发生碰撞引起电子束的散射。

电子枪的内部构造如图2。

电子源是阴板,图中用字母K表示。

它是一只金属圆柱筒,里面装有一根加热用的钨丝,两者之间用陶瓷套管绝缘。

当灯丝通电时(6.3伏交流)把阴极加热到很高温度,在圆柱筒端部涂有钡和锶的氧化物,这种材料中的电子由于加势得到足够的能量会逸出表面,并能在阴极周围空间自由运动,这种过程叫热电子发射,与阴极共轴布置着四个圆筒状电极,其中有几个中间带有小孔的隔板,其截面如图。

电子束测荷质比实验

电子束测荷质比实验

电子束测荷质比实验篇一:电子束(荷质比)实验电子束(荷质比)实验测量物理学方面的一些常数(例如光在真空中的速度c,阿伏加德罗常数N,电子电荷e,电子的静止质量m )是物理学实验的重要任务之一,而且测量的精确度往往会影响物理学的进一步发展和一些重要的新发现。

本实验将通过较为简单的方法,对电子e/m进行测量。

一、实验目的1、了解示波管的结构;2、了解电子束发生电偏转、电聚焦、磁偏转、磁聚焦的原理;3、掌握一种测量荷质比的方法。

二、原理(一)、电子束实验仪的结构原理电子束实验仪的工作原理与示波管相同,它包括抽成真空的玻璃外壳、电子枪、偏转系统与荧光屏四个部分。

图11、电子枪电子枪的详细结构如图1所示。

电子源是阴极,它是一只金属圆柱筒,里面装有一根加热用的钨丝,两者之间用陶瓷套管绝缘。

当灯丝通电(6.3伏交流)被加热到一定温度时,将会在阴极材料表面空间逸出自由电子(热电子)。

与阴极同轴布置有四个圆筒的电极,它们是各自带有小圆孔的隔板。

电极G称为栅极,它的工作电位相对于阴极大约是5-20V的负电位,它产生一个电场是要把从阴极发射出的电子推回到阴极去,只有那些能量足以克服这一阻止电场作用的电子才能穿过控制栅极。

因此,改变这个电位,便可以限制通过G小孔的电子的数量,也就是控制电子束的强度。

电极G′在管内与A2相连,工作电位V2相对于K一般是正几百伏到正几千伏。

这个电位产生的电场是使电子沿电极的轴向加速。

电极A1相对于K具有电位V1,这个电位介于K和G′的电位之间。

G′与A1之间的电场和A1与A2之间的电场为聚焦电场(静电透镜),可使从G发射出来的不同方向的电子会聚成一细小的平行电子束。

这个电子束的直径主要取决于A1的小孔直径。

适当选取V1和V2,可获得良好的聚焦。

2、偏转系统电偏转系统是由一对竖直偏转板和一对水平偏转板组成,每对偏转板是由两块平行板组成,每对偏转板之间都可以加电势差,使电子束向侧面偏转。

磁偏转系统是由两个螺线管形成的。

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

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。

用电子束测荷质比实验(推荐)

用电子束测荷质比实验(推荐)

用电子束测量荷质比实验实验者:林焕乐指导教师:尹会听(班级学号联系号:C09药学一班091313122,653555)【摘要】阴极射线粒子比原子更小,它是原子的组成部分,为证明这种粒子存在的普遍性,本实验巧妙的测量了光电效应带电粒子的荷质比,以及炽热金属发出的带电粒子的荷质比,所得结果都很相近。

【关键词】荷质比磁聚焦地磁磁场强度引言测量物理学方面的一些常数是物理学实验的重要任务之一,而且测量的精确度往往会影响物理学的进一步发展和一些重要的心发现。

本实验将通过较为简单的方法,对电子e/m进行测量。

电子质量很小,到目前为止还没有直接测量的方法,但已有不少方法可以测的电子的电荷e(如密立根油滴实验,加上它修正后,可以计算出很准确的e值)。

因此,只要能测得电子e/m,既可以利用e值算出质量m来,我们经常用到的电子的静止质量m,就是通过这样的途径计算出来的。

测量电子荷质比的方法很多,如磁聚焦法等,由于试验的设计思想巧妙,使我们利用简单的实验设备,既能观察到电子在磁场中的螺旋运动,又能测出电子的荷质比,附带测量地磁水平分量。

设计原理本实验采用磁聚焦法测量电子荷质比。

在纵向磁场作用下,电子从电子枪中发射出来以后,将作螺旋运动,如图1。

在初始时刻,各电子的运动方向并不一致,也就是说,它们的径向速度是们的初始轴向速度也不一样,但是经过近千伏的加速电压后,初始轴向速度的差别可以忽略不计。

所以可以认为它们的轴向速度V∥是一样的。

在B一定的情况下,各电子的回旋半径是不一样的,但是它们的螺距是相等的。

也就是说经过一个周期后,同时从电子枪发射出来但是运动方向不同的电子,又交汇在同一点,这就是磁聚焦作用。

每经过一个周期有一个焦点。

可以通过调节磁场B的大小来改变螺距d。

图1 电子束磁聚焦的示意图将电子的运动速度分解成两个方向的速度:轴向速度V ∥和径向速度⊥V 。

前者不受洛仑兹力的影响,沿轴向作直线运动。

后者在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,其方程为eBm vR R m v evB F =⇒==2(1)于是,电子做匀速圆周运动的周期eBmv R T ππ22==(2) 电子螺旋运动的螺距为:d = V ∥²T (3) 设K 、A 之间的加速电压为U ,m 21V ∥2=eU (4) 结合(3)(4)消去V ∥,得e/m=82πU/B 2d 2 (5) 其中螺线管中的磁感应强度B 可以用下式计算:B=K 0μnI ,其中I 是励磁电流。

电子束的电偏转和电子荷质比的测定

电子束的电偏转和电子荷质比的测定
比的影响?
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、
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 验室教授J.J.汤姆逊(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,J.J.汤姆逊因此获得1906年诺 贝尔物理学奖。后来,他的儿子G.P.汤姆逊因发现 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。
y
பைடு நூலகம்
bL 2dV2
Vy
式中,b为偏转板长度;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
数据处理
▪ 填好表格
▪ 利用公式计算e/m值。将三次结果平均 , 并与公认值比较,计算其百分误差。
▪ 公认值e/m=(1.7588047±0.0000049) ×1014c/kg
V2(V)
正向I1(A)
反向I2(A)
1 2 3
注意事项
▪ (1)实验中阴极K、栅极G对地有上千伏特的高电压,第 一阳极A1对地也有数百伏特高电压,要注意人身安全,且 不能将高压与地短路;其次注意高压三用表的极性(此时 负极为公共极COM,正极接专用2500V接口,电表放直流 1000V档!此时满量程为2500V,通常只需测读 V2。请 不要改变量程,若带电拨插表棒,需要格外小

电子束磁聚焦法测量地磁场

电子束磁聚焦法测量地磁场

电子束磁聚焦法测量地磁场摘要:在电子束磁聚焦现象的理论基础上分析了利用磁聚焦法测量地磁场的可行性,并在电子束实验仪上测量地磁场的主要参量,结果表明,利用磁聚焦法测量地磁场实用有效,测量结果精确度较好。

关键词:磁聚焦地磁场磁感应强度励磁电流Abstract:Based on the theory of magnetic focusing of the electron beam in the magnetic field,the feasibility of measuring geomagnetic field with the method of magnetic focusing is analyzed.The main parameters of geomagnetic field are measured using electron-ray instrument with this method.The result shows that the measuring geomagnetic field with the method of magnetic focusing is actable, and the accuracy is well.Key word:Magnetic focusing;Geomagnetic field;Magnetic induction;Exciting current电子束的纵向磁聚焦主要用于测量电子的荷质比[1],由于地球本身就是一个大磁体,是否可利用电子束的磁聚焦现象来测量地磁场?目前少有相关的报道。

本文在磁聚焦的理论基础上,分析磁聚焦测量地磁场的可行性和测量方法。

地球具有磁性,所以在地球及近地空间存在着磁场,地磁场的强度与方向随地点而异,通常可用三个物理量来描述:(1)磁偏角α,即地球表面任一点的地磁磁感应强度矢量B所在的垂直平面(地磁子午面)与地球子午面之间的夹角;(2)地磁场磁感应强度的水平分量B∥,即地磁场磁感应强度矢量B在水平面上的投影;(3)磁倾角β,即地磁场磁感应强度矢量B与水平面之间的夹角[2]。

测量电子荷质比的方法

测量电子荷质比的方法

测量电子荷质比的方法电子荷质比(e/m)是指电子的电荷与质量之比。

测量电子荷质比的方法主要有三种:磁场法、电场法和回旋加速器法。

磁场法是通过将电子束引入垂直于磁场的区域内,利用洛伦兹力的原理来测量电子荷质比。

在垂直于磁场方向上存在洛伦兹力F=evB,其中e是电子的电荷,v 是电子的速度,B是磁感应强度。

当电子束经过磁场时,受到洛伦兹力的作用,使其在垂直方向上产生偏转。

根据洛伦兹力的原理以及偏转半径的测量,可以计算出电子荷质比。

这种方法的优点是测量结果精确,但需要较强的磁场和精确的仪器,同时也要保证电子束的速度和方向稳定。

电场法是通过将电子束引入电场区域内,利用电场力和重力平衡的原理来测量电子荷质比。

当电子束进入电场区域后,受到电场力Fe=eE的作用,其中E是电场强度。

电子束在垂直于电场方向上受到电场力和重力的平衡,使其产生偏转。

通过测量偏转角度和电场强度,可以计算出电子荷质比。

这种方法的优点是操作简便,但需要保证电场强度和重力平衡,同时也要注意电子束的速度和方向。

回旋加速器法是通过利用磁场和电场共同作用的原理来测量电子荷质比。

回旋加速器是一种能够使带电粒子在高速旋转的环形轨道上运动的装置。

回旋加速器主要包括两个主要部分:磁铁和电极。

磁铁产生强磁场,使带电粒子进入环形轨道运动;电极产生强电场,使带电粒子加速。

通过改变磁场和电场的强度,可以调节带电粒子的速度和轨道半径,进而测量电子荷质比。

这种方法的优点是可以精确控制粒子的速度和方向,提高测量的精确度,但需要较复杂的装置和精确的控制技术。

除了这三种方法,还有一些其他辅助方法,如均匀磁场法、密度法等。

在实际测量中,需要根据具体实验条件选择合适的方法,并注意控制误差,提高测量的准确性和可靠性。

总结起来,测量电子荷质比的方法包括磁场法、电场法和回旋加速器法。

这些方法在操作方式和测量精度上有所不同,但都能有效地测量出电子荷质比。

在实际应用中,需要根据具体需求和条件选择合适的方法,并注意保证实验的精确性和可重复性。

电子束的电偏转和电子荷质比的测定

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。

磁聚焦和电子荷质比的测量

磁聚焦和电子荷质比的测量

磁聚焦和电子荷质比的测量【实验目的】1、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:示波管结构如图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。

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) 此后,电子再通过偏转板之间的空间。

如果偏转板之间没有电位差,那么电子将笔直地通过。

电子束磁聚焦法测量地磁场

电子束磁聚焦法测量地磁场

电子束磁聚焦法测量地磁场作者:陈惠敏来源:《科技资讯》2011年第06期摘要:在电子束磁聚焦现象的理论基础上分析了利用磁聚焦法测量地磁场的可行性,并在电子束实验仪上测量地磁场的主要参量,结果表明,利用磁聚焦法测量地磁场实用有效,测量结果精确度较好。

关键词:磁聚焦地磁场磁感应强度励磁电流中图分类号:O441 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0026-02电子束的纵向磁聚焦主要用于测量电子的荷质比[1],由于地球本身就是一个大磁体,是否可利用电子束的磁聚焦现象来测量地磁场?目前少有相关的报道。

本文在磁聚焦的理论基础上,分析磁聚焦测量地磁场的可行性和测量方法。

地球具有磁性,所以在地球及近地空间存在着磁场,地磁场的强度与方向随地点而异,通常可用三个物理量来描述:(1)磁偏角α,即地球表面任一点的地磁磁感应强度矢量B所在的垂直平面(地磁子午面)与地球子午面之间的夹角;(2)地磁场磁感应强度的水平分量B∥,即地磁场磁感应强度矢量B在水平面上的投影;(3)磁倾角β,即地磁场磁感应强度矢量B与水平面之间的夹角[2]。

测出这三个物理量就可确定某一地点的地磁场的大小和方向。

1磁聚焦法测量地磁场的基本原理1.1 磁聚焦的基本原理将示波管置于螺线管内,保持示波管的轴向与螺线管的轴向平行,给螺线管加上励磁电流,则在螺线管内部产生与示波管轴向平行的磁场,与此同时,在示波管的水平偏转板加上偏转电压,则在偏转板之间产生与磁场方向垂直的电场。

当电子以速度vz沿轴向经过偏转板时因受到电场力的作用而获得一横向速度vx,vx与螺线管内部的磁场的磁感应强度B垂直,而具有速度vx的电子在磁场中受到洛仑兹力的作用将作圆周运动,因此在磁场和电场的共同作用下的电子将作螺旋线运动[3],并最终打在荧光屏上。

螺旋线的半径R、周期T和螺距h分别为:(1)(2)(3)式中的m和e为电子的质量和电荷量;B为螺线管内部轴向的磁感应强度大小。

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)

HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY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 2—第二加速阳极;G —控制栅极;X 1X 2—水平偏转板;A 1—第一加速阳极;Y 1Y 2—垂直偏转板电子枪由阴极K 、栅极G 、第一加速阳极A 1、聚焦阳极FA 和第二加速阳极A 2等同轴金属圆筒(筒内膜片的中心的限制小孔)组成。

当加热电流从H ,H ′通过钨丝,阴极K 被加热后,筒端的钡锶氧化物涂层内的自由电子获得较高的动能,从表面逸出。

因为第一加速阳极A 1具有(相对于阴极K )很高的电压(例如1100V ),在K - G - A 1之间形成强电场,故从阴极逸出的电子在电场中被加速,形成一束电子射线,最后打击在屏的荧光物质上,发出可见光,在屏背可以看见一个亮点。

射线中的电子从电子枪“枪口”(最后一个加速电极A 2的小孔)射出的速度v z,由下面的能量关系决定 2221eV mv z 式中,U 2为A 2对阴极K 的电位差,电子的最后射出速度v z 是相同的,与电子在电子枪内的电位起伏无关。

控制栅极G 相对于阴极K 负电位(见图中电路),两者相距很近,当栅极G 负的电位不很大时就足以把电子斥回,使电子束截止。

用电位器R 1调节G 对K 的电压,可以控制电子枪射出电子的数目,从而连续改变屏上光点的亮度。

物理设计实验---电子束实验

物理设计实验---电子束实验

物理设计实验---------电子束实验【摘要】根据电荷在磁场中的运动特点,分析了电子束的磁聚焦原理,推导了测量电子荷质比的计算公式,并测量电子荷质比,附带舟山地磁水平分量测量。

【关键词】地磁 磁聚焦 电子荷质比 螺旋运动测量物理学方面的一些常数是物理学实验的重要任务之一,而且测量的精确度往往会影响物理学的进一步发展和一些重要的心发现。

本实验将通过较为简单的方法,对电子e/m 进行测量。

电子质量很小,到目前为止还没有直接测量的方法,但已有不少方法可以测的电子的电荷e (如密立根油滴实验,加上它修正后,可以计算出很准确的e 值)。

因此,只要能测得电子e/m ,既可以利用e 值算出质量m 来,我们经常用到的电子的静止质量m ,就是通过这样的途径计算出来的。

测量电子荷质比的方法很多,如磁聚焦法、密立根油滴法、双电容器法、水解法等,本实验采用磁聚焦法测量电子荷质比。

二、设计原理1.1地磁水平分量测量原理电子从电子枪发射出来时,其速度由2212mv eu =(2u 为加速电压) (1)由于电子束所受重力远小于洛伦兹力,忽视重力,电子作圆弧运动,圆弧半径为:mvR eB=(2) 电子沿弧线打到荧光屏上,相对无偏转电子束位置移动距离D : cos (1cos )(1cos )mvD R R R eBθθθ=-=-=- (3) 因为偏转角θ很小,近似sin θ=θ 2c o s 12θθ=- (4)代入(4)得 22sin 22mv mv D eB eB θθ==(5) 而 s i n L l e BR m vθ==(6) 所以2(7)取212D D D +=作偏转量,代入(7)得B(地磁场的水平分量) 1.2荷质比的测量原理在纵向磁场作用下,电子从电子枪中发射出来以后,将作螺旋运动,如图1。

在初始时刻,各电子的运动方向并不一致,也就是说,它们的径向速度⊥V 是不一样的。

另外,虽然它们的初始轴向速度也不一样,但是经过近千伏的加速电压后,初始轴向速度的差别可以忽略不计。

最新-电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定 精品

最新-电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定 精品

电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定篇一:电子束试验仪(1)实验名称:电子束测量地磁场强度和电子荷质比测量【摘要】利用电子束实验仪测量地磁场强度的水平分量和电子的荷质比,以及对测量数据的处理与分析。

最后讨论在实验中可能存在的对结果产生影响的因素。

【关键词】磁场强度荷质比加速电压真空中的介电常数学术名词磁场强度荷质比加速电压真空中的介电常数【实验原理】(一)测地磁场强度水平分量原理当电子管中的偏转电压为零时,电子将在加速电压加速后打在荧光屏中心上。

当改变加速电压但是不存在偏转电压时,电子打在荧光屏上的位置发生改变。

研究发现次现象是由地磁场引起的。

因此可利用次现象测量地磁场的强度。

电子束从电子枪中发射出来时,速度可有12?2求的(其中?是加速电压)2由于电子所受的重力远小于洛伦磁力,忽略重力因素,由于在洛伦磁力作用下做圆弧运动,有式子=可求得圆弧的半径。

电子在磁场中沿弧线大到荧光屏上一点,这一点相对于没有偏转的电子束的位置移动了距离,有式子=-?=(1-?)=因为偏转角?很小,上式可写成???,?=1-(1-?)(2)?22带入(2)式中得?22????=?又有所以的求得距离22即2(3)。

其中是加速极到荧光屏的距离。

调节加速电压和聚焦电压,在屏幕上得到一亮点,将,偏转电压调为0,将光调到水平轴上,保持?不变,原地转动仪器,当地磁场的水平分量与电子束垂直是,光电的偏转量最大。

记录光点的最高和最低的两个偏移量?,?取=1?2作为加速电压?时的偏转量,带人(3)式中可得地磁场的水平分量2(二)电子的荷质比测量原理当速度的方向与有夹角当电子速度为时,进入磁场时收到的磁力为?×时可将分成与平行的?,与垂直的?。

此时电子收到的磁场力为?2在此力的作用下电子将做圆周运动,有圆周运动规律222?2?2?得电子圆周运动的周期为??2可得当一定的时,是定值。

则绕行的角加速度=2=。

2?与2无关。

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实验名称:电子束测量地磁场强度和电子荷质比测量 实验者:毛帅 同组实验者:郭玉柱 指导教师:尹会听
班级:A09轮机(2)班 学号:090204243 联系号:664622
【摘要】本实验利用电子束试验仪,根据运动的电子在不与之平行的磁场中受到洛伦磁力会偏转等原理,测得不同方位下电子的偏转量,求出地磁场强度。

运用磁聚焦法,通过记录聚焦励磁电流的大小,利用公式计算出电子的荷质比,并于实际值做比较,讨论实验误差产生的原因及得出结论。

【关键词】地磁场强度 电子束 荷质比 聚焦 偏转量
引言:电子受磁场中的洛伦磁力会偏转的原理,在现实生活中广泛的应用。

不管是电脑的显示器及电视的屏幕上显示的画面,都利用到该原理。

同样我们的实验为了测量地磁场强度也利用到了电子的偏转。

因此研究电子的性质十分重要,所以我们做了关于电子荷质比的测量实验,。

【实验原理】(一)测地磁场强度水平分量原理
当电子管中的偏转电压为零时,电子将在加速电压加速后打在荧光屏中心上。

当改变加速电压但是不存在偏转电压时,电子打在荧光屏上的位置发生改变。

研究发现次现象是由地磁场引起的。

因此可利用次现象测量地磁场的强度。

电子束从电子枪中发射出来时,速度v 可有
2
2
1m v eu 2
=求的 (其中u ₂是加速电压)
由于电子所受的重力远小于洛伦磁力,忽略重力因素,由于在洛伦磁力作用下做圆弧运动,有式子 R=m v/e B 可求得圆弧的半径。

电子在磁场中沿弧线大到荧光屏上一点,这一点相对于没有偏转的电子束的位置移动了距离D,有式子
m v 1-c o s D =R -R c o s =R (1-c o s )=eB
θθθ() (2)
因为偏转角θ很小,上式可写成 2
s i n c o s
2
θ
θθθ=,=1- 带入(2)式中得
2
2
mv mvsin D =
2eB
2eB
θθ=
又有 L L e B s i n
R
m v
θ==
所以的求得距离D
即 2
(3)。

其中L 是加速极到荧光屏的距离。

调节加速电压和聚焦电压,在屏幕上得到一亮点,将
X,Y 偏转电压调为0,将光调到水平轴上,保持u ₂不变,原地转动仪器,当地磁场的水平分量与电子束垂直是,光电的偏转量最大。

记录光点的最高和最低的两个偏移量D ₁,D ₂取 D=
12
2
D D + 作为加速电压u ₂时的偏转量,带人(3)式中可得地磁场的水平分量B.
(二)电子的荷质比测量原理
当电子速度为v 时,进入磁场时收到的磁力为 ×f B ev = .当速度v 的方向与B 有夹角时可将v 分成与B 平行的v ₁,与B 垂直的v ₂。

此时电子收到的磁场力为2f ev B =.在此
力的作用下电子将做圆周运动,有圆周运动规律
2
22v ev B m
R
= 得电子圆周运动的周期为 2
22R m T v eB
ππ=
=
.可得当B 一定的时,T 是定值。

则绕行的角加速度w=2v /R=eB /m 。

v ₁方向不受里的作用。

在一个周期内运动距离即螺距d 为d= 1v 2m eB
π 与2v 无关。

则有
上式可得到荷质比
12v e m B d
π= 只要测得1v ,d 和B 就可以计算出荷质比
e m。

其中的磁场强度 0B K nI μ= (n 是螺线管单位长度内的线全数,K 是常数,I 是线圈中的电流,μ是真空中的介电常数)。

电子的水平速度v ₁可有2
1212
m v eu =求得(2u 为加速
电压)。

增加B 时,有R=
2m v eB
,2v eB w R
m
=
=
,螺旋线的半径减小,两线缩短,同时w 增加,
在从轴线上发住的电子到达荧光屏这段时间内,绕过的圆周角增大,所以亮线在缩短时还旋转。

当改变B 使得w 在周期T 内刚好转过2π,此时电子向前的距离就是d 。

将测得的B ,d 带入
2
22
28u e m B d
π=即可得到电子的荷质比。

【调试方案设计】
1、仪器用具:电子束测量仪
2、调试方法步骤:(一)地磁场水平分量测量步骤
1.安装好示波器和刻度盘,不加任何偏转线圈,根据指南针调整仪器方位与南北平行。

2.开启电源置直流档,调整X,Y 偏转,使光点打在刻度盘的中心,旋转180度,再次使光点打在刻度盘的中心,反复校正,使示波管与南北方向平行。

3.转动仪器,当仪器转动90度时,读出偏移量1D ,270度时读出偏移量2D 。

4.取D=
12
2
D D +,带入
2
中求出磁场强度B 。

【实验步骤】 (一) 地磁水平分量的测量
1. 安装好示波管和刻度盘,不加任何偏转线圈。

(可借助指南针辨别南北)
2. 开启电源,置直流档,调整X,Y 偏转,使光点打在刻度盘中心,旋转仪器,使光点
偏离中心位置最大处,反复校正,使示波管与南北方向平行。

3. 转动仪器,当仪器转动90度读出偏移值1D ,270度读出偏移值2D . 4.
再根据公式2
l eB D =
求出B
(二)电子荷质比测量步骤
1.先断开电源,安装好纵向磁场感应线圈。

2.打开电源,置直流档,调节聚焦、X 轴位移,Y 轴位移,使荧光屏中心出现一亮点。

3.置交流电源档,调节励磁电流使示波管上出现一条亮线。

4.逐渐调大励磁电流,观察荧光屏上亮线的变化。

当聚成一点时,记录励磁电流1I 。

继续增大电流,当第二次聚成一点时,记录励磁电流2I .求相当于一次聚焦时励磁电流
12
I +I I=3
.带入公式
2
22
2
8u e m
B d
π=
中求出电子的荷质比。

【实验测量】
电子荷质比测量数据记录表及数据处理过程:
数据处理:相关常数:k=0.79 电子的标准荷质比e m
=11
1.7610
⨯/C kg 真空中的磁导
率0μ=7
2
410π--⨯N ⋅A 匝数=1160匝 长度l=0.23m L=0.138m
对第一组数据: 12
1.16 1.68
0.952
3
I I I A ++=
=
=,,得到磁场强度
07
3
0.7941011600. 4.7310T 0.23
95B K nI πμ--⨯⨯

=⨯⨯==
得到电子的荷质比
2
22
28u e m
B d
π==
2
11
2
62
8 3.14958 1.7510C/kg 4.7310
0.138
-⨯⨯=⨯⨯⨯
同理可得第二组:I=0.95A , B=3
4.610T -⨯, 荷质比
e m
=-11
1.7810C /kg ⨯;
第三组:I=0.96A, B=4.80310T -⨯, 荷质比e m =1.77-1110C /kg ⨯ 第四组:I=0.95A, B=4.76310T -⨯, 荷质比
e m =1.70-1110C /kg ⨯ 第五组:I=0.97A, B=4.85310T -⨯, 荷质比
e
m
=1.75-1110C /kg ⨯
则结果为
11
11
1.77+1.70 1.74
101.75+1.78 1.7510/+5
e C kg m
+=⨯=⨯
相对误差 E= 1.75 1.76
100%0.56%1.76
-⨯=-
地磁场强度水平分量数据记录表及数据处理过程:
已知2U =885V 数据处理:
对第一组数据:D D 4.0 4.5D 4.252
2
₁+₂
﹢=
==㎜
同理第二组:D =4.15㎜;第三组: D = 4.50㎜ 则 4.25 4.15 4.50
D 4.303
++=
=㎜
B l e
=
5
3.37101.610
0.16
-=⨯T ⨯⨯
结论:实验测的地磁场强度为5
3.3710-⨯T ,而在南京测得的地磁场强度为5
3.5410-⨯T ,南京和舟山相对于地球来说离得不远,因此地磁场强度差不多,所以实验比较准确。

运用磁聚焦法,通过记录聚焦励磁电流的大小,利用公式计算出电子的荷质比为11
1.7510/C kg ⨯,而标准值为11
1.7610/C kg ⨯,相对误差为-0.56%,由此看出实验较为准确。

误差分析
1、 地磁场测量时仪器需要旋转,这就要求仪器周围无障碍物,且读数时视线不能与荧光屏平视可造成较大误差
2、 测地磁场时仪器周围若有电器等能够产生磁场的东西,对实验影响是很大
3、 在调节现象是花的时间太长,时螺旋管过热从而使磁场强度产生变化,使
结果产生误差
4、测荷质比时旋转电压调节旋钮,荧光屏上的直线边旋转边缩短,当其缩为
一点时要记录此时的励磁电流大小,但最终点不易确定,这对实验结果有
略微的影响。

参考文献
[1]竺江峰,芦立娟,鲁晓东.大学物理实验[M].中国科学技术出版社.2005.9:212—219
[2]LB-EB3电子束试验仪使用说明书。

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