电子荷质比的测量通信电子电子设计_高等教育-大学课件.pdf

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1、实验电子荷质比的测量 19世纪80年代英国物理学家汤姆孙（）于1987年通过测量荷质地 发现电子。电子荷质比e/刃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、WTII型 电子逸出功测定仪

2、等）。I大学物理实验【实验预备知识】1.磁聚焦法 参考本教材的实验电子束的磁偏转。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傀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：=一 乞.一斗 式中的E和兀分别为阳极和阴极的半径，氏为理想二极管阳极电流“断 流”时螺线管的临界磁感应强度乞，可按

3、以下公式计算：Be=o 叭 注：公认值-=1.76xlOl,Ckg-1 m 3.正交电磁场法（汤姆孙法）测定电子荷质比 正交电磁场法测定电子荷质比，即英国物理学家.汤姆孙（,1856-1940）于1897年在英国卡文迪许实验室测定电子荷质比的实验方法（因为 此项工作，汤姆孙于1906年获诺贝尔物理学奖）。原理提示：在电偏转实验的基础上，在与电场正交的方向加上磁场，如图4-15理常数其测定在物理学发展史上占有很重要的地位等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实验目的及要求掌握各种电子荷质比的测量原理及方法测定电子的荷质比参考资料孟祥省李冬梅姜琳大学普方法的不同自行选择仪

4、器型电子束实验仪型电子逸出功测定仪等大学物理实验实验预备知识磁聚焦法参考本教材的实验电子束的磁偏转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傀就可以求出电子的荷质比这种测定电子荷质比的方法称为磁控管法通过理论计算一乞一斗式中的和兀分别为阳极所示。实验时在示波管两侧加亥姆霍兹线圈和Y偏转板以获得正理常数其测定在物理学发展史上占有很重要的地位等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实验目的及要求掌握各种电子荷质比的测量原理及方法测定

5、电子的荷质比参考资料孟祥省李冬梅姜琳大学普方法的不同自行选择仪器型电子束实验仪型电子逸出功测定仪等大学物理实验实验预备知识磁聚焦法参考本教材的实验电子束的磁偏转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傀就可以求出电子的荷质比这种测定电子荷质比的方法称为磁控管法通过理论计算一乞一斗式中的和兀分别为阳极交电磁场比较方便。【实验内容】1.根据图4-15推导汤姆孙法测定电子荷质比的理论公式。2.根据实验原理拟定一种方法的实验方案及步骤。【实验报告要求】1.阐

6、明本实验的目的和意义。2.简要介绍本实验涉及的基本原理。3.详细记录实验过程（至少写出一种方法）。4.重点写出本实验的设计思路、设计过程和实验结果。5.记录实验过程中存在的问题及解决的办法。6.谈谈本实验的收获和体会。【思考题】1.测定电子荷质比的方法有哪儿种 2.如何发现和消除地磁场对测定电子荷质比的影响 理常数其测定在物理学发展史上占有很重要的地位等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实验目的及要求掌握各种电子荷质比的测量原理及方法测定电子的荷质比参考资料孟祥省李冬梅姜琳大学普方法的不同自行选择仪器型电子束实验仪型电子逸出功测定仪等大学物理实验实验预备知识磁聚焦法参考本教材的实验电子束的磁偏转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傀就可以求出电子的荷质比这种测定电子荷质比的方法称为磁控管法通过理论计算一乞一斗式中的和兀分别为阳极