電子束的電偏轉(zhuǎn)-2

PAGEPAGE2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名學(xué)號(hào)＿＿＿＿＿專業(yè)＿＿＿＿班級(jí)＿＿＿＿指導(dǎo)教師＿＿＿＿＿＿＿＿上課時(shí)間年月日實(shí)驗(yàn)名稱：電子束的電偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：同組人員：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)了解示波管的構(gòu)造和工作原理，研究靜電場(chǎng)對(duì)電子的加速作用。(2)定量分析電子束在橫向勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下的偏轉(zhuǎn)規(guī)律和示波管的電偏轉(zhuǎn)靈敏度。儀器、設(shè)備和材料：GD-DES-Ⅲ型電子束實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)原理：電子束的加速和電偏轉(zhuǎn)=1\*GB2⑴加速和電偏轉(zhuǎn)圖4-50電子束的電偏轉(zhuǎn)在示波管中，電子從被加熱的陰極逸出后，由于受到陽(yáng)極電場(chǎng)的加速作用，使電子獲得沿示波管軸向的動(dòng)能。令Z軸沿示波管的管軸方向從燈絲位置指向熒光屏，同時(shí)，從熒光屏上看，令X軸為水平方向向右，Y軸為垂直方向向上。假定電子從陰極逸出時(shí)初速度忽略不計(jì)，電子經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為的空間后，電場(chǎng)力做的功應(yīng)等于電子獲得的動(dòng)能圖4-50電子束的電偏轉(zhuǎn)顯然，電子沿Z軸運(yùn)動(dòng)的速度與第二陽(yáng)極的電壓的平方根成正比，即如果在電子運(yùn)動(dòng)的垂直方向加一橫向電場(chǎng)，電子在該電場(chǎng)作用下將發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)，如圖4-50所示：若偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)、偏轉(zhuǎn)板末端至屏距離為、偏轉(zhuǎn)電極間距離為、軸向加速電壓（即第二陽(yáng)極電壓）為，橫向偏轉(zhuǎn)電壓為，則熒光屏上光點(diǎn)的橫向偏移量由下式給出式中。當(dāng)不變時(shí)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證～的線性關(guān)系，所以，根據(jù)屏上光點(diǎn)位移與偏轉(zhuǎn)電壓的線性關(guān)系，可以將示波管做成測(cè)量電壓的工具。若改變加速電壓，適當(dāng)調(diào)節(jié)到最佳聚焦，可以測(cè)定～直線隨改變而使斜率改變的情況。=2\*GB2⑵電偏轉(zhuǎn)靈敏度電偏轉(zhuǎn)靈敏度是反映電子束在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)特性的一個(gè)重要的物理量。上式表明，偏轉(zhuǎn)板的電壓越大，屏上光點(diǎn)的位移也越大，兩者是線性關(guān)系。其比例常數(shù)在數(shù)值上等于施加單位偏轉(zhuǎn)電壓（1V）時(shí)，光點(diǎn)在熒光屏上位移的大小，它即為示波管的電偏轉(zhuǎn)靈敏度。對(duì)X軸、Y軸偏轉(zhuǎn)板各有相應(yīng)的電偏轉(zhuǎn)靈敏度， 電偏轉(zhuǎn)靈敏度單位為，式中及均為與偏轉(zhuǎn)板相關(guān)的幾何量?？梢钥吹?，電偏轉(zhuǎn)靈敏度與加速電壓成反比，越大，偏轉(zhuǎn)靈敏度越低；在其他條件相同時(shí)，遠(yuǎn)離熒光屏的一對(duì)偏轉(zhuǎn)板的靈敏度較大。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容=1\*GB2⑴用GD-DES-Ⅲ型電子束實(shí)驗(yàn)儀研究電子束的偏轉(zhuǎn)量D與偏轉(zhuǎn)電壓Ud的關(guān)系。=1\*GB3①將“聚焦方式”開(kāi)關(guān)打至第一聚焦方式，“聚焦開(kāi)關(guān)”打至左邊的點(diǎn)聚焦方式。=2\*GB3②接通電源開(kāi)關(guān)，在顯示屏上找出亮點(diǎn)。=3\*GB3③先將“高壓測(cè)量”旋鈕打至V2檔，加速電壓調(diào)至1200V；再將“高壓測(cè)量”旋鈕打至VG檔，調(diào)節(jié)柵壓旋鈕，把輝度控制在中等亮度，光點(diǎn)不要太亮，以免燒壞熒光物質(zhì)；再把“高壓測(cè)量”旋鈕打至V1檔，調(diào)節(jié)聚焦電壓旋鈕，使熒光屏上光點(diǎn)聚成一細(xì)點(diǎn)。調(diào)節(jié)完畢，將所得到的和值填入表4-37中。=4\*GB3④將“偏轉(zhuǎn)電壓”旋鈕分別打至Vd×X、Vd×Y檔，調(diào)節(jié)Vd×X、Vd×Y旋鈕使豎直偏轉(zhuǎn)電壓變?yōu)榱?，此時(shí)若光點(diǎn)不在熒光屏的坐標(biāo)原點(diǎn)，可調(diào)節(jié)X、Y光點(diǎn)調(diào)零旋鈕，使光點(diǎn)處于坐標(biāo)原點(diǎn)。=5\*GB3⑤保持豎直偏轉(zhuǎn)電壓為零，測(cè)出水平偏轉(zhuǎn)量D（坐標(biāo)板上的一格表示2毫米）與水平偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系；然后保持水平偏轉(zhuǎn)電壓為零，測(cè)出豎直偏轉(zhuǎn)量D（坐標(biāo)板上的一格表示2毫米）與豎直偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系；=6\*GB3⑥將“加速電壓”調(diào)至1100V，重復(fù)=3\*GB3③、=4\*GB3④、=5\*GB3⑤步驟。=2\*GB2⑵用EF-4型電子和場(chǎng)實(shí)驗(yàn)儀研究電子束的偏轉(zhuǎn)量D與偏轉(zhuǎn)電壓Ud的關(guān)系。EF-4型電子和場(chǎng)實(shí)驗(yàn)儀的操作方法與GD-DES-Ⅲ型實(shí)驗(yàn)儀相似，可參看說(shuō)明書(shū)自行完成實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理電子束的偏轉(zhuǎn)量D與偏轉(zhuǎn)電壓Ud的關(guān)系加速電壓U2(V)聚焦電壓U1(V)偏轉(zhuǎn)量D(mm)X偏轉(zhuǎn)電壓Y偏轉(zhuǎn)電壓X偏轉(zhuǎn)電壓Y偏轉(zhuǎn)電壓20181614121086420-2-4-6-8-10-12-14-16-18-20用Excel“圖表”功能（或在坐標(biāo)紙上），以偏轉(zhuǎn)電壓為橫坐標(biāo)，偏轉(zhuǎn)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出在二種加速電壓的情況下，X