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    电子束实验

    电选二 电子束实验

    随着近代科学的发展,电子技术的应用已深入到各个领域,关于带电粒子在电场、磁场中运动规律已成为掌握现代科学技术必不可少的居处知识。

    我们常用示波器中的示波管(又名阴极射线管)来研究带电粒子在电场、磁场中运动的归路。它的结构原理图如图一所示;它由电子枪、偏转系统及荧光屏组成。电子枪的作用是发射电子把它加速到一定速度并聚成一细束;偏转系统是由两对平行电板构成,一对上、下放置叫Y 轴转板或垂直偏转板,另一对左、右放置叫X 轴偏转或水平偏转;荧光屏是用以显示电子束打在示波管端面的显示屏。所有这几部分都密封在一只玻璃外壳中,玻璃壳内抽成高度真空,以避免电子与空气分子发生碰撞引起电子束的散射。

    电子束实验

    图一

    电子枪内的阴极K 被灯丝加热后,便在其前端(此处涂有金属氧化物以增加电子发射量)发射出大量电子。由于控制栅极G 的电位低于阴极K (相对于阴极K 大约5—10V 的负电压),它产生一个电场是要把阴极发射出来的电子推回到阴极去。改变控制栅极电位可以限制穿过G 上小孔b 出去的电极A 2,两者相对于K 加有同一电压V 2(称之为阳极电压或加速电压),一般约有几百伏的正电压。它产生一个很强的电场使电子沿电子枪轴线方向加速。示波管电极A 1为聚集电极,在正常使用情况下它具有电位(相对于阴极)V 1介于K 和A 2的电位之间。在A 3和A 1之间以及A 1和A 2之间形成的电场且来把电子数据即成一束很细的电子流,聚集程度好坏主要取决于V 1和V 2的大小。电子束从两对偏转电极穿过。当电极上加了电压后便产生横向电场使电子束向某一侧偏转。最后,电子束打在涂有一特殊荧光物质薄层的荧光屏上,在电子的轰击下会发出可见光。

    实验室为同学准备了“电子束实验仪”,它可以实验一下主要内容:

    实验一:研究电场对电子加速。电子束在横向匀强电场作用下的偏转,电子+横向电场——

    电偏转。

    实验二:纵向不均匀电场对电子束的聚集作用。电子束强度的控制,电子+纵向电场——电

    聚集。

    实验三:电子束在横向磁场中作用下的偏转。电子+横向磁场——磁偏转。

    实验四:电子束在纵向磁场中作螺旋运动的规律。利用这一规律测定电子的核质比,电子的

    纵向磁场——螺旋运动,磁偏转。

    本讲义着重介绍实验一、四内容。如果同学对其它内容感兴趣的话,可以自行准备、

    荧光屏 高压电源 r r

    电子束实验

    (共8页)