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电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)

北京科技大学实验预习报告
实验名称:电子束的偏转与聚焦
实验目的:
研究带电粒子在电场和磁场中偏转和聚焦的规律;了解电子束线管的构造和工作原理。

实验原理:
A ,电子束流的产生与控制
通过阴极K 发射电子。

控制栅极G 是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极的外面,其电位比阴极低,因此栅极对阴极发射的电子流密度起到控制作用。

B ,电偏转原理
通过电场对电子的偏转作用,我们可以得到以下公式:
D e =U d l(1/2+L)/(2U z d)
其中,D e 为偏转长度,l 为电场长度,d 为电场宽度,L 为电容器到荧光屏的距离,Uz 为加速电压。

C, 磁偏转原理
通过磁场场对电子的偏转作用,我们可以得到以下公式:
D m =klI(L+l/2)sqrt(e/2U z m)
D,点聚焦原理
利用非均匀电场是电子束形成交叉点。

由阴极射出的电子,经栅极与第一阳极之间的不均匀电场的作用会聚与栅极出口前方,形成电子束的叉点。

E,磁聚焦原理
电子运动的周期和螺距均与v(垂直)无关。

从同一点出发的各个电子在作螺线运动时,尽管各自的v(垂直)不相同,但经过一个周期的旋转之后,他们又会在距离出发点一个螺距的方向相遇。

实验内容及步骤
A,电偏转的观测
阳极电
/V
压U
z
偏转量
D
e
B, 磁偏转的观测
磁片电
流I
偏转量
D
e
C, 电聚焦的观测
阳极电
/V
压U
z
聚焦电
压U
1
D,磁聚焦的观测
600V 700V 800V 900V 1000V 阳极电压
U/V
电流I/ A。

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