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电子荷质比的测量PPT..ppt

电子荷质比的测量PPT.

用户6085083293
2019-06-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电子荷质比的测量PPT.ppt》,可适用于高等教育领域

电子荷质比的测量大学物理实验一、实验目的、理解电子在磁场中的运动规律、掌握用电子比荷仪测电子比荷的原理及方法难点:电子圆运动轨道半径的测量重点:电子在磁场中的运动规律二、实验原理世纪年代英国物理学家JJ汤姆孙做了一个著名的实验:将阴极射线受强磁场的作用发生偏转结果发现了ldquo电子rdquo并解出它的电荷量与质量之比em。电子比荷em是一个重要的物理常数其测定有物理学发展史上占有很重要的地位。电子比荷的测量方法有很多如磁聚焦法、滤速器法、磁控管法、汤姆逊法等。本实验仪以当年英国物理学家汤姆孙思路利用电子束在磁场中运动偏转的方法来测量。二、实验原理当一个电子以速度nu垂直进入到均匀磁场中B时电子要受到洛伦兹力f的作用:如右图所示电子在磁场中作圆周运动时向心力由洛伦兹力提供则有:式中r是电子运动圆周的半径。二、实验原理实验中电子枪在加速电压u的作用下射出电子流因此加速电场所作功eu全部转变成电子的输出动能由()和()得:三、实验仪器FB型电子荷质比测试仪三、实验仪器电子荷质比测试仪的中心器件是三维立体的威尔尼氏管通过它可以生动形象地显示出电子束的运行轨迹当将威氏管放于由亥姆兹线圈产生的磁场中时用电压激发它的电子枪发射出电子束进行实验观察和测量。、威尔尼氏管三、实验仪器主要技术参数气压Pa灯丝电压V调制电压mdashV加速电压maxV三、实验仪器其中mu=pitimesNmiddotAR=mmhelliphellip亥姆兹线圈的平均半径N=匝helliphellip单个线圈的匝数。(厂家提供的仪器参数已定)磁场B的大小为:、亥姆兹线圈作用:产生磁场三、实验仪器Phi内径mmPhi外径mmR有效半径mmN单线匝圈匝I最大通电电流A三、实验仪器加速电压:V调制电压:v低压照明电压:V主要技术参数、工作电源三、实验仪器反射镜:用与电子束光圈半截测量的辅助工具。、测量标尺及反射镜四、实验内容、按图正确连接仪器四、实验内容当电子枪在加速电压的激发下射出电子束进入威尔尼氏管:、观察电子的运动情况()、无磁场时电子束将成直线轨迹射出。四、实验内容()、电子束与磁场完全垂直时电子束形成圆形轨迹。四、实验内容()、当电子束与磁场不完全垂直时电子束将作螺旋线状态运动。四、实验内容(本实验的过程是采用固定加速电压改变磁场偏转电流测量偏转电子束的圆周半径来进行。)四、实验内容  应仔细地调整管子的电子枪使电子流与磁场严格保持垂直产生完全封闭的圆形电子轨迹。四、实验内容()调节仪器后线圈上反射镜的位置以方便观察。()移动测量机构上的滑动标尺用黑白分界的中心刻度线对准电子枪口与反射镜中的象的分界线采用ldquo三线合一rdquo的方法测出电子圆的右端点从游标上读出刻度读数S(一般此时按清零作S=mm)。四、实验内容()再次移动滑动标尺到电子圆的左端点    采用同样的的方法读出刻度读数Sn。四、实验内容()依次增加偏转电流约△I=A用前面()、()同样的方法测出不同电流激发的磁场中电子运动圆轨道的两端点S、Sn。共测次并将测量结果记入数据表格中。并由下面的公式计算出荷质比。   本实验采取固定加速电压u通过改变不同的偏转电流产生出不同的磁场进而测量出电子束的圆轨迹半径r,就能采用下述公式测量。四、实验内容数据记录表格(U=V,em=timesCmiddotKg)nS(mm)Sn(mm)rn(mm)I(A)emem五、实验注意事项、实验测量开始前应细心调节电子束与磁场方向  垂直形成一个不带任何重影的圆环(调焦)。、电子束的加速电压不宜过高上限V且一旦  激发后就降至V进行测量。、测量电子束圆轨道半径时应仔细按ldquo三线合一rdquo法  进行。、电流的变化一般取A左右测一次。、测量结束后将电流和电压均调至零后才关掉电源。六、思考题、除本实验介绍的测量电子圆环半径大小的方法外你还能提出其它更好更简捷的方法吗?、测量电子荷质比还有其它什么实验方法?、分析洛仑兹力在不同角度下对电子运动的影响。

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