静电场模拟实验思考题答案

大物实验—静电场模拟实验

思考题：聚焦电场如何改变电子的运动方向？怎么起聚焦电子作用？答：

1. 当电子的初速度不为零、运动方向与电场力方向不一致时，电场

力不仅改变电子运动,能量，而且

也改变电子的运动方向。如图1，

AB上方电位为V1，下方为V2，

电子通过V1、V2的界面时，电

子的运动方向突变，电子运动的

速度从v1变为v2。因为电场力的方向总是指向等电位面的法线，从低电位指向高电位，而在电位面的切线方向的作用力为0。也就是说在该方向的速度分量不变。所以有：

（12）式可见，电子在静电场中运动方式与光的折射现象十分相似，并且当电子从低电位区V1进入高电位区时，折射角,也即电子的运动轨迹趋向于法线。反之电子的轨迹将离开法线。

2.如下图，发散的电子束在聚焦极板中受电场力的作用而汇聚，在后

半段发散，但电子在聚焦

极板中始终受到电场力的

加速作用，因此在前半段

停留时间远大于在后半段

停留的时间，因此可以起

到聚焦的作用。