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大学物理实验电子束的偏转与聚焦实验报告

2025-05-03 19:16:16

问题描述:

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2025-05-03 19:16:16

实验目的:

本实验旨在研究电子束在电场和磁场作用下的偏转及聚焦现象,通过实验验证洛伦兹力公式和电场对带电粒子的作用规律。同时,加深对阴极射线管工作原理的理解,并掌握其基本操作方法。

实验设备:

1. 阴极射线管(CRT)

2. 稳压电源

3. 偏转板

4. 聚焦线圈

5. 电压表

6. 电流表

7. 标尺

8. 测微目镜

实验原理:

当电子从阴极射出后,经过加速电场获得一定速度,进入偏转区域时受到外加电场或磁场的作用而发生偏转。如果施加适当的聚焦磁场,则可以使电子束重新会聚成一条细线。

实验步骤:

1. 将阴极射线管连接到稳压电源上,并确保所有仪器正常工作。

2. 调整加速电压至指定值,观察荧光屏上的光点位置。

3. 在垂直方向施加偏转电压,记录不同电压下光点的位置变化。

4. 改变水平方向的偏转电压,重复上述测量过程。

5. 使用聚焦线圈调节磁场强度,观察电子束是否能够被正确聚焦。

6. 记录实验数据并绘制相关曲线图。

数据分析:

通过对实验数据进行处理,可以得到电子束在不同条件下的偏转角度以及聚焦效果的好坏。根据这些结果,我们可以进一步计算出电子的质量、电量等物理量。

结论:

通过本次实验,我们成功地观察到了电子束在电场和磁场作用下的偏转现象,并且验证了理论模型的准确性。此外,还掌握了如何调整参数以实现最佳的聚焦效果。这对于理解现代物理学中关于粒子运动的基本概念具有重要意义。

注意事项:

- 操作过程中请务必小心谨慎,避免损坏设备。

- 实验结束后,请及时关闭所有电源开关。

- 如果发现任何异常情况,请立即停止实验并向指导教师报告。

以上即为此次“大学物理实验电子束的偏转与聚焦”实验报告的主要内容。希望每位同学都能从中有所收获!

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