电子束偏转实验报告数据(修订版)

合集下载

大学物理实验电子束的偏转实验报告

大学物理实验电子束的偏转实验报告

大学物理实验电子束的偏转实验报告一、实验目的1、研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。

2、了解电子束偏转的控制方法和应用。

3、掌握测量电子束偏转量的实验技术。

二、实验原理1、电子在电场中的偏转当电子在平行板电容器的电场中运动时,受到电场力的作用而发生偏转。

假设电子从阴极发射出来时的初速度为$v_0$,平行板电容器的板间电压为$U$,板间距为$d$,板长为$L$,则电子在电场中的加速度为$a =\frac{eU}{md}$,其中$e$为电子电荷量,$m$为电子质量。

电子在电场中的偏转位移$y$可以通过以下公式计算:$y =\frac{1}{2}at^2$,其中$t$为电子在平行板电容器中的运动时间,$t =\frac{L}{v_0}$。

2、电子在磁场中的偏转当电子在均匀磁场中运动时,受到洛伦兹力的作用而发生偏转。

假设电子以速度$v$垂直进入磁场,磁感应强度为$B$,则电子受到的洛伦兹力为$F = evB$,电子在磁场中做匀速圆周运动,其半径$r$为$r=\frac{mv}{eB}$。

电子在磁场中的偏转位移$y$可以通过几何关系计算得出。

三、实验仪器电子束偏转实验仪、直流稳压电源、示波器、多用表等。

四、实验步骤1、电场偏转实验(1)连接实验仪器,将电子束偏转实验仪的电源接通,调节电压输出,使平行板电容器的板间电压达到设定值。

(2)打开示波器,调整示波器的参数,使其能够清晰地显示电子束的偏转轨迹。

(3)观察电子束在电场中的偏转情况,记录不同电压下电子束的偏转位移。

2、磁场偏转实验(1)将磁场装置接入实验电路,调节磁场强度,使其达到设定值。

(2)观察电子束在磁场中的偏转情况,记录不同磁场强度下电子束的偏转位移。

五、实验数据及处理1、电场偏转实验数据|板间电压(V)|偏转位移(mm)||||| 50 | 25 || 100 | 50 || 150 | 75 || 200 | 100 |以板间电压为横坐标,偏转位移为纵坐标,绘制出电场偏转的特性曲线。

工作报告-电子束的偏转实验报告

工作报告-电子束的偏转实验报告

工作报告-电子束的偏转实验报告标题:工作报告-电子束的偏转实验报告1. 实验目的:通过进行电子束的偏转实验,探究电子束在磁场中的运动规律,验证洛仑兹力的存在和作用。

2. 实验仪器与材料:- 电子束偏转实验装置- 磁场强度调节装置- 平面光阑- 磁场感应计- 直流电源- 能量调节器- 示波器3. 实验原理:当电子束通过磁场时,由于洛仑兹力的作用,电子束将受到一定的偏转。

洛仑兹力的大小与电子的速度、电子电量以及磁场的强度和方向有关。

通过调节磁场的强度和方向,可以观察到电子束的偏转情况,并进一步验证洛仑兹力的存在和作用。

4. 实验步骤:4.1 打开实验装置,将电子束调至适当的能量水平。

4.2 调整磁场强度和方向,使其与电子束的运动方向垂直。

4.3 观察电子束在磁场中的偏转情况,并记录相应的实验数据。

4.4 重复实验多次,取平均值,减小误差。

4.5 将实验数据整理并分析,验证洛仑兹力的存在和作用。

5. 实验结果与讨论:通过对实验数据的分析,我们观察到电子束在磁场中呈现出明显的偏转现象。

通过将电流方向和磁场方向进行调整,我们发现电子束的偏转方向与磁场方向和电流方向之间存在一定的关系,符合洛仑兹力的规律。

实验结果验证了洛仑兹力的存在和作用。

6. 实验误差分析:6.1 实验仪器的精度限制了实验结果的准确性。

6.2 电子束的能量和速度的测量误差会对实验结果产生一定的影响。

6.3 实验过程中的环境因素和操作误差也会对实验结果产生一定的干扰和误差。

7. 实验结论:通过电子束的偏转实验,我们验证了洛仑兹力的存在和作用。

实验结果与理论预期相符,进一步加深了我们对洛仑兹力以及电子在磁场中运动规律的理解。

同时,我们也认识到了实验误差对实验结果的影响,并提出了进一步改进实验的建议。

8. 改进建议:8.1 优化实验仪器,提高测量精度。

8.2 更准确地控制实验条件,减小环境因素和操作误差的影响。

8.3 增加实验重复次数,以减小随机误差,并取平均值。

电子束实验报告数据

电子束实验报告数据

电子束实验报告数据篇一:电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eua?移项后得到 vz?212mvz 22eua(c.11.1) me式中ua为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷 m质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图c.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为u,则电子在电容器中所受到的偏转力为fy?ee?eu(c.11.2) d??根据牛顿定律 fy?m?y??因此 ?yeudeu(c.11.3) md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器的时间为 t?l(c.11.4) vz当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图c.11.l里的f点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离n?keu(c.11.5) uall?l?1??? 2d?2l?式中ke?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图c.11.2所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径r?mvz(c.11.6) eb当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度b?ki (c.11.7)式中k是与线圈半径等有关的常量,i为通过线圈的电流值.将(c.11.1)、(c.11.7)式代人(c.11.6)式,再根据图c.11.2的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离n?kmi(c.11.8) allk?l?e1? ??2?2l?m式中km?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

电子束电偏转实验报告册

电子束电偏转实验报告册

电子束电偏转实验报告册实验项目名称:电子射线束的电偏转和磁偏转学号:______________ 姓名:______________ 班级:______________实验序号:____时间:第_____周星期_____第_____节课联系方式:___________________________ 【实验目的】(1)研究带电粒子在电场及磁场中偏转的规律。

(2)了解电子阴极射线管的结构和原理。

(3)学会用外加磁场的方法使示波管中的电子射线束产生偏转。

【实验仪器】DS-Ⅲ电子束实验仪。

【实验原理及预习问题】(1)电偏转有什么特点?它主要用在哪些器件中?(2)在电偏转实验中如何进行仪器的校准调零?(3)在磁偏转实验中如何进行仪器的校准调零?(4)简述电、磁偏转的优缺点。

(5)如果电子不是带负电而是带正电,电子束在磁场中如何偏转?【实验内容和数据处理】电偏转:1.仪器的校准调零2.测试_ 方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度1)选取1个2U 值,调节偏转电压d_ U 旋钮,将光点偏转距离D 的值和对应偏转电压d_ U 的值一一对应地记录。

2)改变加速电压2U 的大小(同时调整聚焦电压,使光斑的大小和亮度适中),重复步骤1)。

方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度数据处理1)分析在不同加速电压下,光斑的偏转距离D 与偏转电压d_ U (dy U )的关系,画出d_ D U -(dy D U -)关系曲线。

2)对不同加速电压,算出_ (y )方向的电偏转灵敏度。

并分析ED S 与2U 之间的关系。

磁偏转:1.仪器的校准调零2.研究带电粒子在磁场中的偏转规律1)选取1个2U 值,沿顺时针方向缓慢旋转电流调节旋钮,将光点偏转距离D 的值和对应偏转电流的值一一对应地记录。

2)改变加速电压2U 的大小(同时调整聚焦电压,使光斑的大小和亮度适中),重复指导教师签字:_______________数据处理1)分析在不同的加速电压下,光斑的偏转距离D 与偏转线圈电流I 的关系,画出D I -关系曲线。

电子束的偏转与聚焦实验报告精编版

电子束的偏转与聚焦实验报告精编版

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。

电子束磁偏转实验报告

电子束磁偏转实验报告

电子束磁偏转实验报告电子束磁偏转实验报告引言:电子束磁偏转实验是物理学实验中常见的一种实验,通过对电子束在磁场中的偏转现象进行观察和测量,可以验证磁场对电子运动的影响,并进一步探究电子的性质和行为规律。

本实验旨在通过实际操作和数据测量,加深对电子束磁偏转现象的理解,并验证相关理论。

实验装置和原理:本实验使用的装置主要包括电子枪、磁场装置、屏幕和测量仪器。

电子枪是产生电子束的装置,磁场装置则用于产生磁场,屏幕则用于观察电子束的偏转情况。

在实验中,电子束从电子枪中发射出来,经过磁场装置的作用,产生偏转,并在屏幕上形成一定的图案。

通过测量图案的偏转角度和相关参数,可以计算出电子束的速度、电荷质量比等物理量。

实验步骤:1. 首先,将电子枪、磁场装置和屏幕按照实验要求进行组装,确保装置的稳定性和准确度。

2. 打开电子枪的电源,调节电子束的电流和加速电压,使其达到所需的实验条件。

3. 打开磁场装置的电源,调节磁场的强度和方向,使其对电子束产生一定的偏转作用。

4. 在屏幕上观察电子束的偏转情况,并记录相应的数据。

5. 根据实验数据,计算出电子束的速度、电荷质量比等物理量,并进行分析和讨论。

实验结果:根据实验数据和计算,我们得到了电子束的速度、电荷质量比等物理量的数值。

通过对实验结果的分析和比较,我们可以得出以下结论:1. 磁场对电子束的偏转具有一定的影响,且偏转角度与磁场强度成正比。

2. 电子束的速度和电荷质量比可以通过实验测量得到,并与理论值进行比较,验证了相关理论的正确性。

3. 实验中可能存在一些误差,如仪器误差、环境影响等,对实验结果的准确性产生了一定的影响。

实验讨论:在实验过程中,我们还发现了一些有趣的现象和问题,这些现象和问题对于进一步理解电子束磁偏转现象具有一定的启示作用。

例如,我们观察到电子束的偏转轨迹并不是完全均匀的圆形,而是呈现出一定的变形。

这可能是由于实验装置本身的结构和性能所导致的,也可能与电子束的初始条件和运动方式有关。

电子束电偏转实验报告册

电子束电偏转实验报告册

电子束电偏转实验报告册实验目的:通过电子束电偏转实验,探究电子的轨迹受电场的影响,验证电子在电场中运动所受到的库仑力的定量关系。

实验原理:电子束电偏转实验利用了电子在跨越电场时所经历的受力情况,实验中通过调节电场的电势差和电极之间的距离,来控制电场的强弱和方向,使得电子束受到不同的力。

根据史涅耳定律,电子在电场中所受到的力可以表示为:F = eE,其中F为电子所受到的力,e为电子的电荷量,E为电场强度,那么在一个恒定电场中,电子的运动轨迹可以表示为:y = kx²,其中y表示电子的运动轨迹,x表示电子在电场中所经过的距离,k表示恒定的系数。

实验步骤:首先,把电子束电偏转实验仪打开,并保证实验仪的各项参数都设置正确,然后按下实验仪的启动按钮,让电子束开始发射。

接下来,在实验仪的电路面板上找到电场电压调节钮和电场侧边的距离调节钮,调节电场的电势差和电极之间的距离,使得电子束受到不同的力,观察电子束在电场中的运动轨迹,并记录实验数据。

实验结果:在进行电子束电偏转实验的过程中,我们对不同的电场参数进行了调整,得到了不同的电子运动轨迹。

通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. 电子在跨越相同电场距离时,所受到的库仑力与电场强度成正比。

2. 当电场电势差增大时,电子运动轨迹的曲率也会变大。

3. 电子束在电场中运动的轨迹一般都呈椭圆形,但当电场强度足够大时,电子束的运动轨迹会变为抛物线形。

实验总结:电子束电偏转实验是通过观测电子在电场中所受到的受力情况,来验证电子在电场中运动所受到的库仑力的定量关系的实验。

在实验中我们通过调节电场的电势差和电极之间的距离,成功地控制了电场的强弱和方向,从而得出了一些实验数据。

通过对实验数据的分析,我们成功地验证了电子在电场中运动所受到的库仑力的定量关系,这对我们理解电子的行为和电场的作用都有着重要的意义。

700117电子束的电偏转和磁偏转

700117电子束的电偏转和磁偏转

电子束的电偏转和磁偏转实验报告【一】实验目的及实验仪器实验目的1.了解示波管的基本构造和原理。

2.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。

实验仪器DZS-D型电子束试验仪仪器介绍1.螺线管内的线圈匝数n=526匝2.螺线管的长度『0.234米3.螺旋管的直径d=0.090米4.螺距(y偏转板至荧光屏距离)h=0.145米5.加速电压V k调节旋钮:改变电子束加速电压的大小,600〜800V。

6.聚焦电压V1调节旋钮:用以调节聚焦板上的电压,以调节电板附近区域的电场分布,从而调节电子束的聚焦和散焦。

7.栅极电压V C辉度调节旋钮: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。

8.Vdx偏转电压调节旋钮:-30〜30V,Vdy偏转电压调节旋钮:-30〜30V。

9.调零x调节旋钮:用来调节光点水平位置,调零y,调节旋钮用来调节光点上下位置。

10.Vdx、Vdy低压转换开关:当打到Vdx挡,低压测量表头即可显示偏转电压Vdy,当打到Vdy的低压测量表头即可显示偏转电压Vdy。

同理,高压转换开关对应高压测量表头。

11.磁偏转线圈:用来做磁偏转实验。

12.电流测量表头:显示磁偏转线圈内励磁电流大小。

13.电流调节旋钮:用来改变磁偏转线圈内励磁电流大小。

14.示波管电源开关:用来接通总电源使仪器工作【二】实验原理及过程简述1.示波管的基本构造它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成。

自阴极发射的电子束,经过第一栅极(61)、第二栅极(G2)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)的加速和聚焦后,形成一个细电子束。

垂直偏转板(常称作Y轴)及水平偏转板(常称作X轴)所形成的二维电场,使电子束发生位移。

位移大小与X、Y偏转板上所加的电压有关:y=s y V y=V y/D y( 1) x=S x V x=V x/D x(2)式⑴中S y和D y为y轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数,式(2)中S y和D y为x轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数。

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告篇一:电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2.了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿Z方向作加速运动,则其最后速度VZ可根据功能原理求出来,即euQ?移项后得到vz?212mvz 22euaA.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b 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100血\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。

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

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。

电子束的偏转与聚焦实验报告

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。

大学电子束实验实验报告

大学电子束实验实验报告

一、实验目的1. 了解电子束的偏转与聚焦原理。

2. 熟悉电子束实验仪器的使用方法。

3. 通过实验,掌握电子束在电场和磁场中的运动规律。

4. 学习电子束的聚焦方法,并分析其影响因素。

二、实验原理1. 电子束偏转原理:电子束在电场和磁场中受到洛伦兹力的作用,会发生偏转。

电子束在电场中的偏转规律可以用以下公式表示:\[ \Delta y = \frac{eUL}{2mV_0^2} \]其中,\(\Delta y\) 为电子束在电场中的偏转长度,\(e\) 为电子电荷,\(U\) 为电场电压,\(L\) 为电场长度,\(m\) 为电子质量,\(V_0\) 为加速电压。

2. 电子束聚焦原理:电子束在非均匀电场中会发生聚焦,形成交叉点。

电子束聚焦的原理可以用以下公式表示:\[ R = \frac{mV_0^2}{eU} \]其中,\(R\) 为聚焦距离,\(m\) 为电子质量,\(V_0\) 为加速电压,\(e\)为电子电荷,\(U\) 为非均匀电场电压。

三、实验仪器1. 电子束实验仪2. 直流稳压电源3. 数字多用表4. 荧光屏5. 电压表6. 电流表四、实验步骤1. 打开电子束实验仪,连接电源,调节加速电压。

2. 调节电场电压,观察电子束在电场中的偏转情况,记录偏转长度。

3. 调节磁场电压,观察电子束在磁场中的偏转情况,记录偏转角度。

4. 调节非均匀电场电压,观察电子束的聚焦情况,记录聚焦距离。

5. 改变实验参数,分析电子束偏转与聚焦的影响因素。

五、实验数据及处理1. 电子束在电场中的偏转实验数据:| 电场电压U (V) | 偏转长度\(\Delta y\) (cm) || :--------------: | :-----------------------: || 50 | 1.5 || 100 | 3.0 || 150 | 4.5 |2. 电子束在磁场中的偏转实验数据:| 磁场电压U (V) | 偏转角度\(\theta\) (°) || :--------------: | :---------------------: || 50 | 10 || 100 | 20 || 150 | 30 |3. 电子束聚焦实验数据:| 非均匀电场电压U (V) | 聚焦距离R (cm) || :-------------------: | :--------------: || 50 | 10 || 100 | 20 || 150 | 30 |六、实验结果与分析1. 电子束在电场中的偏转长度与电场电压成正比,符合实验原理。

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实验名称:电子束的电偏转和电聚焦实验目的:通过实验研究电子束的电偏转和电聚焦现象,掌握电子束的基本性质和原理。

实验器材:电子束实验仪、万用表、直流电源、T型管、荧光屏、螺旋线管、磁场探针等。

实验原理:电子束在电场和磁场中的运动可以用洛伦兹公式和牛顿第二定律来描述。

电子在电场中受到电力作用,会发生偏转;电子在磁场中受到洛伦兹力作用,会发生圆周运动。

实验步骤:1、将电子束实验仪接通电源,调整电压和电流使得电子束稳定。

2、安装T型管,接入电源和万用表,调整电压和电流,观察电子束在电场中的偏转情况。

3、安装螺旋线管和磁场探针,调整电流和磁场强度,观察电子束在磁场中的圆周运动情况。

4、将荧光屏放置在电子束路径上,观察电子束聚焦后的情况。

实验结果和分析:1、在电场中,电子束会受到电力作用,产生偏转现象。

当电压越大,电子束偏转角度越大;当电场方向改变时,电子束的方向也会发生改变。

2、在磁场中,电子束会受到洛伦兹力作用,产生圆周运动。

当磁场强度越大,电子束半径越小;当电子束速度越大,圆周运动的半径也越大。

3、通过调节电子束实验仪中的聚焦电场,可以使电子束在荧光屏上清晰地聚焦成一个点,实现电聚焦现象。

实验结论:1、电子束在电场中偏转角度与电场电压大小成正比,与电子束入射角度和电场方向有关。

2、电子束在磁场中运动半径与磁场强度成正比,与电子束速度成反比。

3、电子束聚焦的理论依据是通过调节聚焦电场,使电子束的散焦程度减小,从而将其聚焦成一个点。

参考文献:1、《电子技术基础实验教程》2、《原子物理、分子物理与光学实验讲义》。

电子束的电偏转和磁偏转实验报告

电子束的电偏转和磁偏转实验报告

电子束的电偏转和磁偏转实验报告实验报告:电子束的电偏转和磁偏转一、实验目的1.理解和掌握电子束在电场和磁场中的偏转原理;2.学会使用电子束电偏转和磁偏转的实验设备;3.通过实验数据分析,提高实验数据处理和实验结果分析的能力。

二、实验原理1.电偏转:当电子束通过加有直流电压的电场时,电子束会受到电场力的作用发生偏转。

根据牛顿第二定律,电子束将在电场中加速或减速,导致电子束的飞行方向发生变化。

电偏转的大小取决于电场的强度和电子束进入电场的角度。

2.磁偏转:当电子束通过磁场时,电子束会受到洛伦兹力的作用发生偏转。

洛伦兹力的大小取决于磁场的强度和电子束的速度。

磁偏转的大小取决于磁场的强度和电子束进入磁场的角度。

三、实验步骤1.准备实验设备:电子枪、电源、电场发生器、磁场发生器、屏幕、测量工具等;2.调整电子枪的发射角度,使电子束尽量垂直射向屏幕;3.调整电场和磁场的强度,观察电子束的偏转情况;4.使用测量工具测量电子束偏转的角度和距离;5.重复步骤3和4,收集足够的数据;6.根据实验数据,分析电偏转和磁偏转的特点和规律。

四、实验结果与分析1.电偏转实验结果:实验数据显示,随着电场强度的增加,电子束的偏转角度和距离都增加。

这表明电场强度对电偏转有显著影响。

当电子束进入电场的角度发生变化时,偏转角度和距离也会发生变化。

这表明电偏转还受到电子束入射角度的影响。

2.磁偏转实验结果:实验数据显示,随着磁场强度的增加,电子束的偏转角度和距离也增加。

这表明磁场强度对磁偏转有显著影响。

当电子束的速度发生变化时,偏转角度和距离也会发生变化。

这表明磁偏转还受到电子束速度的影响。

此外,我们还发现磁偏转的角度和距离都较小,这表明磁场对电子束的作用力较弱。

五、结论通过本次实验,我们深入理解了电子束在电场和磁场中的偏转原理。

实验结果表明,电场和磁场对电子束的偏转都有显著影响,但磁场对电子束的作用力较弱。

在实际应用中,我们可以利用电子束的电偏转和磁偏转来实现许多重要的功能,例如电子显微镜、电子探针等。

电子束偏转实验报告

电子束偏转实验报告

电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z 方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eUA?移项后得到vz?212mvz 22eUA(C.11.1) me式中UA为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷m质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图C.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为U,则电子在电容器中所受到的偏转力为Fy?eE?eU(C.11.2) d??根据牛顿定律 Fy?m?y??因此 ?yeUdeU(C.11.3) md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器的时间为 t?l(C.11.4) vz当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图C.11.l里的F点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离N?KEU(C.11.5) UALl?l?1??? 2d?2L?式中KE?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图C.11.2所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径R?mvz(C.11.6) eB当电子飞到A点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度B?kI (C.11.7)式中k是与线圈半径等有关的常量,I为通过线圈的电流值.将(C.11.1)、(C.11.7)式代人(C.11.6)式,再根据图C.11.2的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离N?KMI(C.11.8) ALlk?l?e1? ??2?2L?m式中KM?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

电子束实验报告数据

电子束实验报告数据

电子束实验报告数据篇一:电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eua?移项后得到 vz?212mvz 22eua(c.11.1) me式中ua为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷 m质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图c.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为u,则电子在电容器中所受到的偏转力为fy?ee?eu(c.11.2) d??根据牛顿定律 fy?m?y??因此 ?yeudeu(c.11.3) md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器的时间为 t?l(c.11.4) vz当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图c.11.l里的f点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离n?keu(c.11.5) uall?l?1??? 2d?2l?式中ke?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图c.11.2所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径r?mvz(c.11.6) eb当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度b?ki (c.11.7)式中k是与线圈半径等有关的常量,i为通过线圈的电流值.将(c.11.1)、(c.11.7)式代人(c.11.6)式,再根据图c.11.2的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离n?kmi(c.11.8) allk?l?e1? ??2?2l?m式中km?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档