实验九电子束的偏转

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1、605舍：海霞，晓珍，春云，文静实验九、电子束的偏转实验时间：2010.11.25实验概述E实验目的及要求31、研究带电粒子在电场合磁场中偏转的规律2、了解电子束管的结构和原理【仪器及用具】DZS-C电子束测试仪【实验原理】1.电偏转原理在阴极射线管中，如图所示6.3V灯丝电源K阴极G栅极A1聚焦阳极A2第二阳极Y垂直偏转板X水平偏转板S荧光屏。由阴极K、控制栅极G，阳极Al、A2*••组成电子枪。阳极被灯丝加热而发射电子。电子受阳极的作用而加速。电子从阴极发射出来时，可以认为它的初速度为零。电子枪内扪极A2相对阴极K具有儿百甚

2、至儿千伏的加速正电位U2。它产生的电场使电子沿轴向加速。电子从速度为0到达A2时的速度v()由能量关系有：过叩极A2的电子具有V速度进入两个相对平行的偏转板间。若在两个偏转板上加上电压Ud，两个平行板间距离为d,则平行板间的电场强度£=dd电场强度的方向与电子速度V的方向相互垂直。如图所示电子通过A2后，若在垂直于Z轴的X方向放置一个均匀磁场，那么以速度v飞越的电子在¥方向也将发生偏转。由于电子受洛伦兹力F=eBv,大小不变，方向与速度方向垂直，因此电子在F的作用下作匀速I员I周运动，洛伦兹力就是向心力，有：所以mv2电子离开磁

3、场将沿切线方向飞出，直射荧光屏。实验内容【实验方案设计3（测量及调节方法）①聚焦时，光点不能太高，以免烧坏荧光屏。1e£②电子通过1所需的时间为t，则有t=l/v，在y方向电子偏离轴的距离<去生4,再将121vJLz2=2~^19将t=1/v代入得J电子在荧光屏上偏转距离d为£<2D=y^Lt§3,又，0=dl2u2d将①、②式代入得=1Udl2u2d~2+从式③可看出，偏转量I）随着&的增加而增加，与f+L成正比，偏转量与&和d成反比。【实验过程】（应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等）1、电偏转①开启

4、电源开关，将选择开关打向电子束位置，适当调节辉度和聚焦，使屏上光点聚成一细点。②光点调零，将X偏转输出的两接线柱和电偏转电压表的两输入接线柱相连接，调节“X调节”旋钮，使电压表的指针在零位，再调节调零框内的X旋钮，使光点位于示波器管垂直中线上，同X调零一样，将Y调节后，光点位于示波器管的中心原点。①测量偏转量0随&彳变化：调节阳极电压旋钮，给定阳极电压将电偏转电压表并在电偏转输出的两接线柱上测改变测一组D值，改变^后再测D-w

5、转灵敏度。2、磁偏转①跟电偏转的步骤一相同。②光点调零，通过调节“X位移”和“Y位移”旋钮，使光点位于Y轴的中心原点。③测量偏转量D随磁偏转电流I的变化，给定M2,将磁偏转电流表串入磁偏转电源输出与磁偏转线圈中，调节磁偏转电源调节旋钮测量一组I)值，改变磁偏转电流方向，再测一组D-I值，改变再测两组D-I数据。④求磁偏转灵敏度1)/1，并解释为什么W2不同，D-I不同。【数据表格】（画出数裾表格，写明物理:w:和单位）表一：电偏转U阳尸0•壓V-25-20-15-10-50510152025小格数nl-13.5-10.0-7.5

6、-5.0-2.00.02.55.08.011.013.5U阳，'皿vwW-25-20-15-10-50510152025小格数n2-11.0-8.0-6.0-4.0-1。60.02.04.06.38.710.9表二：磁偏转UPlJ1=0.80/CVI(mA)0255075100125小格?nl0.02.55.07.510.012.5U阳2=歷^I(mA)0255075100125小格n20.02.24.36.79.011.2数据处理及结果3①电偏转=0.8故偏转电压不变时，偏转距离与加速电当i4=20VBt,Uiain,=Uff

7、l2n2压成正比。②磁偏转当l=50mA时，Vu^n^Vu^^^2-2故偏转电流不变时，偏转距离与加速电压的平方根成反比。E讨论31、怎么用电子束管检查周围空问是否有磁场？答.•电子束没存遇到磁场时，它的路径成直线，一旦遇到磁场，受洛伦兹力影响，方向发生改变，发生偏转，偏离原来的位置，因此，若想用电子束管检查周围空间是否有磁场，则需要看电子束有没有发生偏转，偏离原来位置。指导教师评语及成绩【评语3成绩:指导教师签名:批阅日期：