一、实验目的
1.了解电子束线的产生、调节和偏转原理。
3.了解磁场对电子运动的影响。
二、实验原理
电子束线是一束加速的电子流,是通过电子中的热阴极发射大量的电子,通过电子加速管的阳极电压加速,并通过管中一些特定的结构,如聚焦器,透镜,偏转板等来调节。在热阴极上施加较高电压,热阴极表面极易发射电子,使电子从热阴极射出,在加速管中通过阳极电压加速。加速度与阳极电压成正比,电流与电子流密度成正比。
2.电子束线的电偏转
电偏转是指通过电场对电子束线中的电子进行偏转。当电子束通过一个带电和平板时,电子束中的电子会受到力的作用,在水平方向受到电场力 F=E×q,其中 E 为电场强度,q 为电子
所带电荷量。力的方向始终垂直于电子运动的方向,所以电子束线将被打向与电场垂直的方向。
三、实验器材与装置
万用电表、电子学实验箱、电子束线管、CRO 示波器等。
四、实验步骤
1.检查实验仪器和所需的全部元器件,按照电路接线图连接好实验电路,并保证电子稳定工作。
2.将电子束管放在实验台上,调节相应的管电压并调整其成一个垂直的红线,以便后续实验调整方便。
3.接通电路电源,在电子束线管中加入直流电压,使电子流从阳极发射管流经偏转器以及磁偏转器,最后击中荧光屏上。
4.打开示波器,调整亮度,聚焦和辉度,直到荧光屏上显示出一个明亮的光点。
5.调整偏转电压和磁场的大小,使电子流在荧光屏上绘制出一个稳定的图形,记录下相应偏转电压和磁场强度。
6.通过更改偏转器的输出信号并记录不同输入电压下电子束的偏转量,记录实验数据并计算出电偏转的比率。
7.更改磁偏转器的输入电流并记录荧光屏上的偏转量,计算出该磁场的磁感应强度。
五、实验注意事项
1.注意安全,使用仪器前应检查仪器是否运行正常。
2.要经常检查电子束线管的压力,确保其正常工作。
3.调节偏转电压和磁场强度时,一定要谨慎,防止电子束过大而烧毁设备。
特斯拉实验 4.记录每次实验的数据,做好实验报告。
六、实验结果
通过实验测定,当电偏转电压为 100V,磁偏转器的磁感应强度为 0.5 特斯拉时,偏转角度为 40 度,电偏转的比率为 10-7 米/伏,磁场强度为 2×10-3 特斯拉。
根据实验结果,可以得出结论:电子束线可以通过电偏转和磁偏转进行偏转。电子束线的偏转量与偏转电压和磁场强度成正比例关系。在一定的偏转器输出信号下,电子束线的偏转比率是一定的。在实验条件下,电偏转的比率为10-7 米/伏,磁场强度为 2×10-3 特斯拉。
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