电子束偏转
运动的带电粒子进入电场或磁场(粒子运动方向与磁场线方向有夹角)中时,会受到电场或磁场力的作用而使运动方向发生偏转的现象。
中文名:电子束偏转
外文名:Electron beam deflection
目录
电磁偏转系统
带电粒子
带电粒子在电场和磁场中的运动规律,已在近代物理及电子技术中得到了广泛的应用,如示波器、显像管、摄像管、雷达指示器等器件,就是利用电子束在互相垂直的两个方向上偏移,是电子束能够到达电子接受器的任何位置这一基本原理制成的,本实验采用电子束实验仪来研究电子束的电偏转、磁偏转和电聚焦。 其中磁偏转与电偏转分别是利用磁场和电场对运动电荷施加作用,控制其运动方向。这两种偏转有如下差别:
1、受力特征
在磁偏转中,质量为 ,电荷量为的粒子以速度垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中,所受磁场力(即洛伦兹力)。使粒子的速度方向发生变化,而速度方向的变化反过来又使的方向变化,是变力。
在电偏转中,质量为m,电荷量为q的粒子以速度垂直射人电场强度为的匀强电场中,所受电场力。与粒子的速度无关,是恒力。
2、运动规律
在磁偏转中,变化的使粒子做匀速曲线运动——匀速圆周运动,其运动规律分别从时(周期)、空(半径)两个方面给出 在电偏转中,恒定的使粒子做匀变速曲线运动——类平抛运动,其运动规律分别从垂直于电场方向和平行于电场方向给出
3、偏转情况
磁偏转中,粒子的运动方向所能偏转的角度不受限制,且在相等时间内偏转的角度总是相等。
在电偏转中,粒子的运动方向所能偏转的角度 ,且在相等的时间内偏转的角度是不相等的。
4、动能变化
在磁偏转中,由于始终与粒子的运动方向垂直,所以,粒子动能的大小保持不变。 在电偏转中,由于与粒子运动方向之间的夹角越来越小,粒子的动能将不断增大,且增大得越来越快 ;[2] 。
示波管
示波管又称为阴极射线管,其密封在高真空的玻璃壳之中,主要包括三个部分:前端为荧光屏,(S,其用来将电子束的动能变为光),中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪(K:阴极,G:栅极,A1:聚焦阳极,A2:第二阳极,A3:前加速阳极)。灯丝H用6.3V交流供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而加速 [3] 。
视频
高中物理实验大全 |123 电子束在磁场中的偏转