电子束实验报告数据.doc
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1、精品学习资料范文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? 2 12mvz 2 2eua (c.11.1) m e 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
2、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 ?y eu d eu (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?ke u (c.11.5) ua ll?l?
3、 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
4、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?km i (c.11.8) a llk?l?e 1? ?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。 检验: 加速电压不变时,偏转距离与偏转电压是否成正比, 偏转电压不变时,偏转
5、距离与加速电压是否成反比, 测量:加速电压vk单位(v) 偏转距离n单位(格) 偏转电压vy单位(v) 画出vy-n曲线,验证偏转距离n与偏转电压vy是否成正比,并算出电偏转灵敏度s= n /vy。 根据vy-n图线,证明n1vk1= n2vk2= n3vk3=常量,就验证偏转距离n与加速电压vk 成反比关系。 2.研究和验证显象管中磁场偏转的规律。 检验: 加速电压不变时,偏转距离与偏转电流是否成正比, 偏转电流不变时,偏转距离与加速电压的平方根是否成反比。 测量:加速电压vk单位(v) 偏转距离d单位(格) 偏转电压vd单位(v),偏转电流id 单位(a) 在坐标纸上画出id-d关系曲线,
6、验证偏转距离d与偏转电流id是否成正比,并算出磁偏转灵敏度s= d /id。根据id-d曲线,证明d1?k1?d2?k2?d3?k3=常量,就验证偏转距离d与加速电压的平方根k成反比关系。 根据id-d曲线,证明d1?k1?d2?k2?d3?k3=常量,就验证偏转距离d与加速电压的平方根k成反比关系。篇二: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
7、束产生偏转。 实验仪器 ds-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x方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度 1)选取1个u2值,调节偏转电压udx旋钮,将光点偏转距离d的值和对应偏转电压udx的值一一对应地记录。 2)改变加速电压u2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)。 y方向电偏转
8、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udx(udy)的关系,画出 d?udx(d?udy)关系曲线。 2)对不同加速电压,算出x(y)方向的电偏转灵敏度。并分析sed与u2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u2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u2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)。 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
9、出 d?i关系曲线。 2) 在不同加速电压下,算出磁偏转灵敏度smd,并找出smd与u2的关系,画出 smd?u2关系曲线。 实验小结和体会 本次实验感觉最深的是什么? 教师评语 评分 批改教师签名: 日期: 篇三:电子束的电偏转和磁偏转 电子束的电偏转和磁偏转 ? 实验目的: 1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。 2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象,测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。 ? 实验原理: 1 电偏转的观测 电子束电偏转原理图如图(1)所示。当加速后的电子以速度v沿x方向进入电场时,将受到电场力作用,作加速运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打
10、在荧光屏上。其电偏转的距离d与偏转电压v,加速电压va及示波管结构有关。 图(1)电子束电偏转原理 为了反应电偏转的灵敏程度,定义 ?e? d (1) v ?e称为电偏转灵敏度,用mm/v为单位。?e越大,电偏转的灵敏度越高。实验中d从 荧光屏上读出,记下v,就可验证d与v的线性关系。 2.磁偏转原理 电子束磁偏转原理如图(2)所示。当加速后的电子以速度v沿x方向垂直射入磁场时,将会受到洛伦磁力作用,在均匀磁场b内作匀速圆周运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。 为了反映磁偏转的灵敏程度,定义 ?m?sli (2) ?m称为磁偏转灵敏,用mm/a为单位。?m越大,表示磁偏转
11、系统灵敏度越高。实验 中s从荧屏上读出,测出i,就可验证s与i的线性关系。 3.截止栅偏压原理 示波管的电子束流通常通过调节负栅压ugk来控制的,调节ugk即调节“辉度调节”电位器,可调节荧光屏上光点的辉度。ugk是一个负电压,通常在-3545之间。负栅压越大,电子束电流越小,光点的辉度越暗。 使电子束流截止的负栅压ugk0称为截止栅偏压。 ? 实验仪器: th-eb型电子束实验仪,示波管组件,030v可调直流电源,多用表 ? 实验步骤: 1. 准备工作。 2. 电偏转灵敏度的测定。 3. 磁偏转灵敏度的测定。 4. 测定截止栅偏压。 ? 数据记录及实验数据处理: 1电偏转(va?800伏)
12、水平电偏转灵敏度d-v曲线: 垂直电偏转灵敏度d-v曲线: 电偏转(va?1000伏)垂直电偏转:2. 2.磁偏转(va?800伏)磁场励磁线圈电阻r=210欧姆磁偏转(va?1000伏)注:偏移量d或s等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。 3.截止栅偏压:99.73v。 ? 结论: 不同阳极电压下的水平电偏转灵敏度和垂直电偏转灵敏度的d-v成线性关系。 篇二: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
13、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? 2 12mvz 2 2eUA (C.11.1) m e 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 ?y eU d eU (C.11.3) md 即电子在电容器
14、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?KE U (C.11.5) UA Ll?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
15、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?KM I (C.11.8) A Llk?l?e 1?
16、?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。 检验: 加速电压不变时,偏转距离与偏转电压是否成正比, 偏转电压不变时,偏转距离与加速电压是否成反比, 测量:加速电压VK单位(V) 偏转距离N单位(格) 偏转电压Vy单位(V) 画出Vy-N曲线,验证偏转距离N与偏转电压Vy是否成正比,并算出电偏转灵敏度S= N /Vy。 根据Vy-N图线,证明N1VK1= N2VK2= N3VK3=常量,就验证偏转距离N与加速
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