電子束偏轉
運動的帶電粒子進入電場或磁場(粒子運動方向與磁場線方向有夾角)中時,會受到電場或磁場力的作用而使運動方向發生偏轉的現象。
中文名:電子束偏轉
外文名:Electron beam deflection
目錄
電磁偏轉系統
帶電粒子
帶電粒子在電場和磁場中的運動規律,已在近代物理及電子技術中得到了廣泛的應用,如示波器、顯像管、攝像管、雷達指示器等器件,就是利用電子束在互相垂直的兩個方向上偏移,是電子束能夠到達電子接受器的任何位置這一基本原理製成的,本實驗採用電子束實驗儀來研究電子束的電偏轉、磁偏轉和電聚焦。 其中磁偏轉與電偏轉分別是利用磁場和電場對運動電荷施加作用,控制其運動方向。這兩種偏轉有如下差別:
1、受力特徵
在磁偏轉中,質量為 ,電荷量為的粒子以速度垂直射入磁感應強度為的勻強磁場中,所受磁場力(即洛倫茲力)。使粒子的速度方向發生變化,而速度方向的變化反過來又使的方向變化,是變力。
在電偏轉中,質量為m,電荷量為q的粒子以速度垂直射人電場強度為的勻強電場中,所受電場力。與粒子的速度無關,是恆力。
2、運動規律
在磁偏轉中,變化的使粒子做勻速曲線運動——勻速圓周運動,其運動規律分別從時(周期)、空(半徑)兩個方面給出 在電偏轉中,恆定的使粒子做勻變速曲線運動——類平拋運動,其運動規律分別從垂直於電場方向和平行於電場方向給出
3、偏轉情況
磁偏轉中,粒子的運動方向所能偏轉的角度不受限制,且在相等時間內偏轉的角度總是相等。
在電偏轉中,粒子的運動方向所能偏轉的角度 ,且在相等的時間內偏轉的角度是不相等的。
4、動能變化
在磁偏轉中,由於始終與粒子的運動方向垂直,所以,粒子動能的大小保持不變。 在電偏轉中,由於與粒子運動方向之間的夾角越來越小,粒子的動能將不斷增大,且增大得越來越快 ;[2] 。
示波管
示波管又稱為陰極射線管,其密封在高真空的玻璃殼之中,主要包括三個部分:前端為熒光屏,(S,其用來將電子束的動能變為光),中間為偏轉系統(Y:垂直偏轉板,X:水平偏轉板),後端為電子槍(K:陰極,G:柵極,A1:聚焦陽極,A2:第二陽極,A3:前加速陽極)。燈絲H用6.3V交流供電,其作用是將陰極加熱,使陰極發射電子,電子受陽極的作用而加速 [3] 。
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高中物理實驗大全 |123 電子束在磁場中的偏轉