电子束的聚焦

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1、电子束的聚焦【实验目的】1、研究带电粒子在电场和磁场中的聚焦规律。2、进一步了解电子束线管的结构和原理。3、掌握测量电子荷质比的一种方法。【实验仪器】DS-III型电子束实验仪、DX-III型电子束示波器综合实验仪【实验原理】一、电聚焦和相对阴极加上不同的电压，。当时，如下图所示。可分解为和两个分量。在近端部时，较大，而且越大，越大，中部一段很小，几乎只受作用。电子在电场中一方面被所加速，一方面受作用而改变，使其变小。电子偏离越远，越大，冲量越大，该变量越大。的作用结果在前半区电子运动轨迹向轴方向弯——汇聚。在后半区，因为与前半区的反向，电子向上弯曲

2、——发散。但是由于的加速作用，在后半区的时间比前半区短，即总效果是汇聚。若、选择恰当，电子束将聚于荧光屏上，一般只要满足，即可认为此时光点处于聚焦状态。二、磁聚焦在示波管外套上同轴螺线管，若管长很大，则可看作成均匀磁场。电子将做螺旋线运动。存在，。不变，螺距为调节，使其恰为时，可得：又联立上述两式得：其中为螺线管单位长度匝数，、为螺线管中心对两端的张角。2【实验内容】一、电场聚焦选三种不同的栅压，分别调、，使光点聚焦，测，验证是否为常数。二、磁场聚焦套上螺线管，并通电。加适量大小的，使光斑位于原点上方以便观察螺旋运动。有小到大逐渐增大偏转电流，使其发

3、生第一、二、三次聚焦，记下各次聚焦时的电流、、【数据记录与处理】一、电场聚焦电压有上述数据可得结论：二、磁场聚焦；；。电流取平均值为：。此时加速电压：。。【注意事项】1、实验中所需数据可由螺线管读出。2、电子荷质比标准值为。3、实验前，切记将偏转电流调至最小处，然后再由小到大调节。4、螺线管要轻拿轻放，切勿损坏。【思考练习】若螺线管既不加任何偏转电压，也不人为外加横向磁场，把螺线管聚焦调好以后，将仪器原地转一圈。观察荧光屏上光点位置是否变？是否可根据光点的变化来估算当地地磁场的磁感应强度？2