資料介紹
用磁聚焦法測電子的荷質比
一、實驗目的
1.測定電子的荷質比。2.了解磁聚焦的原理。
二、實驗原理
在縱向磁場作用下,電子從電子槍中發射出來以后,將作螺旋運動,如圖1。在初始時刻,各電子的運動方向并不一致,也就是說,它們的徑向速度 是不一樣的。另外,雖然它們的初始軸向速度也不一樣,但是經過近千伏的加速電壓后,初始軸向速度的差別可以忽略不計。所以可以認為它們的軸向速度V∥是一樣的。在B一定的情況下,各電子的回旋半徑是不一樣的,但是它們的螺距是相等的。也就是說經過一個周期后,同時從電子槍發射出來但是運動方向不同的電子,又交匯在同一點,這就是磁聚焦作用。每經過一個周期有一個焦點。可以通過調節磁場B的大小來改變螺距h。
將電子的運動速度分解成兩個方向的速度:軸向速度V∥和徑向速度 。前者不受洛侖茲力的影響,沿軸向作直線運動。后者在洛侖茲力的作用下做勻速圓周運動,其方程為
???????????????????????????????????????????????? (1)
于是,電子做勻速圓周運動的周期T為:
????????????????????????????????????? (2)
電子螺旋運動的螺距為:h= V∥?T????
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