1、电 子 比 荷 的 测 定一、实验目的1、观察电子束在电场作用下的偏转 。
2、观察运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用后的运动规律 ， 加深对此的 理解 。
3、测定电子的比荷二、实验仪器DH4520型电子比荷测定仪包括：洛仑兹力管、亥姆霍兹线圈、供电电源 和读数标尺等部分 。
仪器采用一体化设计 ， 整个安装在木制暗箱内 ， 便于观 察、测量、携带和贮存 ， 如图一所示 。
1、洛仑兹力管 洛仑兹力管又称威尔尼管 ， 是 本实验仪的核心器件 。
它是一个直径为153mm勺大 灯泡 ， 泡内抽真空后 ， 充入一定压强的混合惰性气 体 。
泡内装有一个特殊结构的电子枪 ， 由热阴极、 调制板、锥形加速阳极和一对偏转极板组成 ， 如图 二所示 。
经阳极加速后的电 。

2、子 ， 经过锥形阳极前端 的小孔射出 ， 形成电子束 。
具有一定能力的电子束 与惰性气体分子碰撞后 ， 使惰性气体发光 ， 从而使 电子束的运动轨迹成为可见 。
2、亥姆霍兹线圈 亥姆霍兹线圈是由一对绕向一致 ， 彼此平行且共轴的圆形线圈组成 。
如图三所示 。
当两线圈正向串联并 通以电流I ， 且距离a等于线圈的半径r时 ， 可以在线圈的轴线上获得不太 强的均匀磁场 。
如两线圈间的距离a不等于r时 ， 则轴线上的磁场就不均匀同学们可根据两个单个线圈轴线 上P点磁感应强度B的叠加 ， 求出当 a=r时 ， 亥姆霍兹线圈轴线上总的磁 感应强度B=9X 10 4|3、供电电源 供电电源的前面板如图四所示：偏转电压 偏转电压开关分“上正”、“断开”、“ 。

3、下正”三档 。
置“上正” 时上偏转板接正电压 ， 下偏转板接地 。
置“下正”时则相反 。
置“断开”时 ，上下偏转板均无电压接入 。
观察与测量电子束在洛仑兹力作用下的运动轨迹 时 ， 应置“断开”位置 。
偏转电压的大小 ， 由偏转电压开关下面的电位器调 节 。
电压值从50250V连续可调 ， 无显示 。
阳极电压 阳极电压接洛仑兹力管内的加速电极 ， 用于加速电子的运动 速度 。
电压值由数字电压表显示 ， 值的大小由电压表下的电位器调节 。
实验 时的电压范围约100200V 。
线圈电流 线圈电流（励磁电流）方向开关分“顺时”、“断开”、“逆时” 三档 。
置“顺时”时线圈中的电流方向为顺时针方向 ， 线圈上的顺时批示灯 亮 ， 产生的磁场方向指向机内 。
。

4、置“逆时”时则相反 。
置“断开”时 ， 线圈 上的电流方向指示灯全熄灭 ， 线圈中没有电流 。
电流值由数字电流表指示 ，值的大小 ， 由电流表下面的电位器调节 。
请注意：在转换线圈电流的方向前 ， 应先将线圈电流值调到最小 ， 以免 转换电流方向时产生强电弧烧坏开关的接触点 。
在观察电子束在电场力的作用下发生偏转时 ， 应将此开关置“断开”位 置 。
在仪器后盖上设有外接电流表和外接电压表接线柱 ， 以备在作课堂演示时外接大型电压表和电流表 。
读数装置 在亥姆霍兹线圈的前后线圈上 ， 分别装有单爪数显游标尺和 镜子 ， 以便在测量电子束圆周的直径 D时 ， 使游标尺上的爪子、电子束轨迹、 爪子在镜中的象三者重合 ， 构成一线 ， 以减小视差 ， 提高读数的准 。

5、确性 。
游 标读数为inch和mm刻度两种 ， 请选 mm刻度 。
实验原理对于在均匀磁场B中的以速度v运动的电子 ， 将受到洛仑兹力f=evB的作用 。
不v和B同向时 ， 力F等于零 ， 电子的运动不受磁场的影响 。
当v和B垂直时 ， 力F垂直于速度v和磁感应强度B,电子在垂直于B的平 面内作匀速圆周运动 ， 如图五所示 。
维持电子作圆周运动的力就是洛仑兹力 ，即2EvB=m_r式中R为电子运动轨道的半径 。
得电子比荷由此可见实验中只要测定了电子运动的速度 v,轨道的半径R和磁感应 强度B,即可测定电子的比荷 。
电子运动的速度v应该由加速电极 ， 即阳极的电压 U决定（电子离开阴 极时的初速度相对来说很小 ， 可以忽略） 。
即将（ 3）式 。

6、代入（ 2）式 ， 得将（ 1）式代入上式 ， 得电子比如果用电子束轨迹的直径 D表示 ， 则式中 U、D、I 都是可以通过实验测量的量 。
由此即可求出电子比荷 。
如果电子运动的速度v和磁感应强度B不完全垂直时 ， 电子束将作螺旋线运动 。
实验内容在开始通电实验前 ，先检查仪器面板上各控制开关和旋钮应放在下述位置上：偏转电压开关量“断开” ， 电位器逆时针转到电压最小（50V,无显示） 。

稿源：(未知)

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标题：电子|电子比荷的测定.