实 验 报 告

姓       名：张伟楠         班       级：F0703028              学       号：5070309108  实验成绩：

同组姓名：                      实验日期：2008.04.14           指导老师：                         批阅日期：

磁聚焦法测定电子荷质比

 

【实验目的】

1.  学习测量电子荷质比的方法；

2.  了解带电粒子在电磁场中的运动规律及磁聚焦原理。

【实验原理】

1、  示波管

本实验所用的8SJ31型示波管由阴极K、栅极G、加速电极、第一阳极A₁和第二阳极A₂、X向偏转板D_x、Y向偏转板D_y组成。

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实验报告

姓       名：     班       级：              学       号：  实验成绩：

同组姓名：              实验日期：2008/03/31             指导老师：                         批阅日期：

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磁聚焦法测定电子荷质比

【实验目的】

1、学习测量电子荷质比的方法。

2、了解带点粒子在电磁场中的运动规律及磁聚焦原理。

【实验原理】

1、电子在磁场中运动的基本参数

2、零电场法测定电子荷质比

=n²*10¹⁴

3、电场偏转法测定电子荷质比

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测定电子荷质比的几种实验方法

                                  卢睿

                    (北京交大电子学院通信三班   10211073)

摘要: 介绍了测定电子荷质比的方法，详细讨论了利用磁偏转法测量电子比荷、利用电场偏转法测量电子比荷、利用法拉第筒测定电子比荷的基本原理.更加深入地了解了测量电子荷质比的实验原理.

关键词: 电子荷质比 测定  带电粒子 近代物理学 微观粒子

一、引言

电子的发现，不仅使人类对电现象有了更本质的认识，还打破了原子是不可再分的最小单位的观点．带电粒子的电荷量与质量的比值叫荷质比，简称比荷，是带电微观粒子的基本参量之一，荷质比的测定在近代物理学的发展中具有重大的意义，是研究物质结构的基础．电子的荷质比是由英国的物理学家汤姆生在1897年于英国剑桥大学卡文迪什实验室在对“阴级射线”粒子的荷质比的测定中首先测出的，在当时这一发现对电子的存在提供了最好的实验证据．而就现在看，测定荷质比的方法很多，我们分别进行讨论．

二、实验方法原理介绍

（1）利用磁偏转法测量电子比荷

    汤姆孙用来测定电子比荷的实验装置如图1所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A’ 中心的小孔沿中心轴O’O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P 间的区域．

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­        大学物理实验（二）          

实验名称：     电子荷质比的测量               

学    院：     信息工程学院                   

指导教师：       杨凯   郝昕                              

报告人：  田贤浩      组号：      08         

学号  2013800247   实验地点  科技楼905    

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­        大学物理实验（二）             

实验名称：         电子荷质比的测量                    

学    院：         信息工程学院                         

指导教师：                                                      

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­        大学物理实验（二）        

实验名称：        电子荷质比的测量           

学    院：        计算机与软件学院           

指导教师：        杜路平  项元江                         

报告人：     李镇杞     组号：       7        

学号  2014150118    实验地点    科技楼903    

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实验4.5  电子荷质比的测量

19世纪80年代英国物理学家J.J汤姆孙（J.J.Thomson）于1987年通过测量荷质地发现电子。电子荷质比e/m是一个重要的物理常数，其测定在物理学发展史上占有很重要的地位。

电子荷质比的测量方法有很多，如磁聚焦法、磁控管法、伏安特性法、汤姆孙法等。

【实验目的及要求】

1．掌握各种电子荷质比的测量原理及方法。

2．测定电子的荷质比。

【参考资料】

1．孟祥省，李冬梅，姜琳．大学普通物理实验．济南：山东大学出版社，2004．

2．江影，安文玉.普通物理实验．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003．

【提供的主要器材】

根据设计方法的不同自行选择仪器（EB-III型电子束实验仪、W-Ⅲ型电子逸出功测定仪等）。

【实验预备知识】

1．磁聚焦法

参考本教材的实验3.6电子束的磁偏转。

2．磁控管法

将理想二极管的阴极通以电流加热，并在阳极外加以正电压，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过。将理想二极管置于磁场中，二极管中径向运动的电子将受到洛仑兹力的作用而作曲线运动。当磁场强度达到一定值时，做曲线运动的径向电子流将不再能到达阳极而“断流”。只要实验中测出使阳极电流截止时螺线管的临界磁场B_C,就可以求出电子的荷质比e/m。这种测定电子荷质比的方法称为磁控管法。

通过理论计算：

式中的r₂和r₁分别为阳极和阴极的半径，B_C为理想二极管阳极电流“断流”时螺线管的临界磁感应强度，可按以下公式计算：

                                                             

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