资料介绍
用磁聚焦法测电子的荷质比
一、实验目的
1.测定电子的荷质比。2.了解磁聚焦的原理。
二、实验原理
在纵向磁场作用下,电子从电子枪中发射出来以后,将作螺旋运动,如图1。在初始时刻,各电子的运动方向并不一致,也就是说,它们的径向速度 是不一样的。另外,虽然它们的初始轴向速度也不一样,但是经过近千伏的加速电压后,初始轴向速度的差别可以忽略不计。所以可以认为它们的轴向速度V∥是一样的。在B一定的情况下,各电子的回旋半径是不一样的,但是它们的螺距是相等的。也就是说经过一个周期后,同时从电子枪发射出来但是运动方向不同的电子,又交汇在同一点,这就是磁聚焦作用。每经过一个周期有一个焦点。可以通过调节磁场B的大小来改变螺距h。
将电子的运动速度分解成两个方向的速度:轴向速度V∥和径向速度 。前者不受洛仑兹力的影响,沿轴向作直线运动。后者在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,其方程为
(1)
于是,电子做匀速圆周运动的周期T为:
(2)
电子螺旋运动的螺距为:h= V∥•T
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