實驗二十三電子射線的電聚焦與磁聚焦-文庫吧
2025-04-10 13:01 本頁面
【正文】 周所需的時間為：圖3 電子束在聚焦磁場中的螺旋軌跡由此可知，當B保持不變，電子的速度vh不同時，電子作圓周運動的半徑是不同的，但是電子旋轉一周所需的時間（周期）相同，與電子的速度無關。v垂直于B時電子的運動軌跡如圖2所示。從圖2可知，如果有很多電子都從磁場中的同一點出發(fā)，各電子運動速度vh的數(shù)值各不相同，但經(jīng)過T時間后，都同時回到同一點。考慮由同一點發(fā)出的一束電子，假設各個電子的速度在垂直于B的平面上的分量υh各不相同，而各電子的速度在B的方向上的分量vp彼此相等，那末電子經(jīng)過距離l后（按上面的分析，每個電子在沿B方向運動時經(jīng)過一個螺距 h后電子又重聚于一點，這種現(xiàn)象稱為磁場聚焦作用，且l=nh，n為正整數(shù)（n=1，2，3，4……）。為了便于想象電子在磁場中的運動情況，圖3表示一束vp相同，υh在一定范圍內(nèi)變化的電子在磁場作用下運動軌跡圖。螺距 h可以表示為：在電子束實驗儀中，示波管的軸線方向有一均勻分布的磁場，在陰極K和陽極A2之間加上一定的電壓V，將會使陰極發(fā)射的電子加速，設陰極發(fā)射出來的電子在脫離陰極時，沿磁場運動的初速度為零，經(jīng)陰極K與陽極A1之間的電場加速后，速度為υp，由能量守恒定律可知，電子動能的增加應等于電場力對它所作的功，即只要加速電壓V是確定的，電子沿磁場方向的速度分量υp就是確定的，將式（6）代入式（5）中，則 （7）從上式可以看出，h是B和V的函數(shù)，調(diào)節(jié)V和B的大小，可以使電子束在磁場方向上的任意位置聚焦。當h剛好等于示波管的陽極到熒光屏之間的距離d時，可以看到電子束在熒光屏上聚成一小亮點(電子已聚焦)，當B值增加到2~3倍時，會使 或 ，相應地可在熒光屏上看到第二次聚焦、第三次聚焦，當h不等于這些值時，只能看到圈套的光斑，電子束不會聚焦，將式（7）適當變換，可得出：
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