20xx電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)報(bào)告-在線瀏覽
2025-01-12 05:56本頁(yè)面
【正文】 比的測(cè)量
編號(hào)
學(xué)士學(xué)位論文
電子荷質(zhì)比的測(cè)量
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
系 部： 物理系
專 業(yè)： 物理學(xué)
年 級(jí)： 071班
指導(dǎo)教師： 依明江
完成日期： 年月日
中文摘要
電子荷質(zhì)比的測(cè)量方法很多,主要用近代物理實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定,例如,有磁控管法、
湯姆遜法、 塞曼效應(yīng)法、密立根油滴實(shí)驗(yàn)法及磁聚焦法等,各有特點(diǎn)準(zhǔn)確度也不一樣。
這文章中利用普通物理實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，
利用電子束實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行電子荷質(zhì)比測(cè)定實(shí)驗(yàn)，分析了電子束的磁聚焦原理，通過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，最后分析了產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因。它是描述電子性質(zhì)的重
要物理量。如磁控管法、 湯姆遜法、 塞曼效應(yīng)
法、密立根油滴實(shí)驗(yàn)法及磁聚焦法等。 為了更好地理解實(shí)驗(yàn),下面進(jìn)一步了解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象。
1．電子荷質(zhì)比測(cè)量的簡(jiǎn)要?dú)v程
自從1897年通過(guò)測(cè)定電子的荷質(zhì)比發(fā)現(xiàn)電子以來(lái),物理學(xué)家們就一直在追
尋電子電量與荷質(zhì)比的精確測(cè)量,物質(zhì)常數(shù)是與物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的一類常數(shù),如沸點(diǎn)T、比熱C、電阻率?、折射率n等。 3
電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到磁場(chǎng)力的作用 即洛侖茲力 ，其表達(dá)式為:
?????F?qv?B（1）
???式中: q為運(yùn)動(dòng)電荷的電量。 B為電荷所在處的磁感應(yīng)
?????強(qiáng)度．F 的大小由f?qvBsin?(?是 與 之間的夾角) 決定, 方向由v?B 來(lái)決
定．由于洛侖茲力在電荷運(yùn)動(dòng)方向上的分量永遠(yuǎn)為零, 因此不做功, 不能改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的大小。 2. 用磁聚焦法測(cè)定電子荷質(zhì)比。 ⑴．電子速度垂直于磁場(chǎng)：
設(shè)電子e在均勻磁場(chǎng)中以勻速v運(yùn)動(dòng)，且速度方向垂直于B時(shí)，則在洛倫茲力
作用下，作圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)可變成如下式所示，而有圓周半徑R：
及
（）
（）
如果條件不變，電子將周而復(fù)始地圓周運(yùn)動(dòng)。這個(gè)結(jié)論說(shuō)明：當(dāng)若干個(gè)電子在均勻磁場(chǎng)中各以不同速度同時(shí)從某處出發(fā)時(shí)，只要這些速度（大小不等）都是垂直于磁場(chǎng)B，那么經(jīng)歷了不同圓周運(yùn)動(dòng)后，仍會(huì)同時(shí)在原出發(fā)地相聚。
⑵．當(dāng)電子與速度v與磁場(chǎng)B成角度θ時(shí)，可將其分解為平行于磁場(chǎng)B的分量
和垂直分量,這時(shí)電子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是兩種運(yùn)動(dòng)的合
成：電子以作垂直于磁場(chǎng)B的圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，以作沿磁場(chǎng) 方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
可以計(jì)算這條螺線的螺距并且由()可以得出
。這個(gè)重要結(jié)論表明，如果在一個(gè)均勻磁場(chǎng)中有一個(gè)電子源源
不斷地向外界
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