电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告

电子荷质比的测量实验报告电子荷质比的测量实验报告引言：电子荷质比是物理学中的重要常数之一，它描述了电子的电荷与质量之间的比值。

测量电子荷质比的实验是基础物理实验中的经典实验之一，通过该实验可以验证电子的存在以及揭示微观世界的奥秘。

本文将介绍一种常见的测量电子荷质比的实验方法，并对实验结果进行分析和讨论。

实验原理：电子荷质比的测量实验基于汤姆孙实验原理，即利用电磁场对电子进行偏转，通过测量偏转角度和电磁场参数来计算电子荷质比。

实验中使用的仪器包括电子枪、磁场产生装置、偏转电压控制装置和测量仪器等。

实验步骤：1. 将电子枪对准磁场产生装置，并通过调整电子束的强度和方向使其与磁场垂直。

2. 施加一定的偏转电压，使电子束在磁场中发生偏转。

3. 利用测量仪器测量电子束的偏转角度，并记录所使用的电磁场参数。

4. 重复实验多次，取平均值并计算电子荷质比。

实验结果与分析：通过多次实验测量，得到了一系列的电子荷质比值。

根据实验数据，可以进行如下分析和讨论。

1. 实验结果的精确性：在实验中，我们尽可能减小了误差的影响，例如通过精确调整电子束和磁场的位置、使用高精度的测量仪器等。

然而，由于实验条件的限制和仪器的精度等因素，实验结果仍然存在一定的误差。

为了提高实验结果的精确性，可以进一步优化实验条件和仪器精度。

2. 与理论值的比较：将实验结果与已知的理论值进行比较，可以验证实验的准确性，并评估实验结果的可靠性。

如果实验结果与理论值相符合，说明实验方法和测量过程是可靠的；如果存在较大的偏差，可能需要重新检查实验步骤或改进实验方法。

3. 实验结果的意义：电子荷质比的测量实验是验证电子存在的重要实验之一，它对于揭示微观世界的结构和性质具有重要意义。

通过测量电子荷质比，可以进一步研究电子的性质和行为，推动物理学的发展。

结论：通过电子荷质比的测量实验，我们得到了一组实验结果，并对其进行了分析和讨论。

实验结果的精确性和与理论值的比较是评估实验的准确性和可靠性的重要指标。

工作报告-实验报告-磁聚焦法测定电子荷质比报告摘要：本实验利用磁聚焦法测定了电子的荷质比。

实验中通过测量电子在磁场中的运动半径和电压的关系，得到了电子的荷质比值。

实验结果表明，电子的荷质比值与理论值较为接近，验证了磁聚焦法测定电子荷质比的准确性。

实验目的：1. 了解磁聚焦法测定电子荷质比的原理；2. 掌握实验中所使用的仪器和设备的操作方法；3. 测量并计算电子的荷质比。

实验原理：磁聚焦法是一种测定电子荷质比的方法。

其原理是，将电子束通过磁场，根据电子的动量和电荷情况，可以确定电子的荷质比。

实验器材和仪器：1. 电子束管；2. 磁场装置；3. 高压电源；4. 毫安表；5. X-Y示波器。

实验步骤：1. 打开仪器电源，调整高压电源，使电子束管产生稳定的电子束；2. 将电子束管放入磁场装置中，调整磁场强度，使电子在磁场中运动并聚焦；3. 在示波器上观察电子束的轨迹，并调整磁场强度和方向，使电子束呈现完整的稳定的轨迹；4. 测量电子束在不同电压下的轨迹半径，并记录数据；5. 根据测得的半径和电压数据，计算电子荷质比的平均值。

实验结果分析：通过实验测量得到的电子荷质比值与理论值较为接近，说明使用磁聚焦法测定电子荷质比的方法是准确可靠的。

存在的问题和改进措施：1. 实验中可能存在测量误差，如由于人为操作不精细、仪器的误差等原因导致的数据偏差。

下次实验可以提高操作的精确度，并使用更加精密的仪器进行测量，以减小误差；2. 实验中的磁场调整可能需要更多的时间和经验，以确保电子束的稳定和聚焦效果。

下次实验可以提前进行磁场调整的练习，以提高调整的准确性和效率。

结论：本实验利用磁聚焦法测定电子荷质比的方法，得到了与理论值较为接近的结果。

通过本实验的实践操作，加深了对磁聚焦法的理解和应用，提高了实验操作的能力。

用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告引言：电子荷质比是物理学中的一个重要常数，它描述了电子的电荷与质量之间的比值。

测定电子荷质比的实验方法有很多种，其中一种常用的方法是磁聚焦法。

本实验旨在通过磁聚焦法测定电子荷质比，并探讨实验过程中的一些关键问题。

实验原理：磁聚焦法是通过磁场对电子进行聚焦，从而测定电子荷质比的一种方法。

在磁场中，电子受到洛伦兹力的作用，其运动轨迹会发生偏转。

通过调节磁场强度和电场强度，使得电子在磁场中运动的轨迹与电场的方向相交，从而实现对电子的聚焦。

根据电子的速度和轨道半径的关系，可以计算出电子的荷质比。

实验装置：本实验所使用的装置主要包括电子枪、磁场和电场装置以及荧光屏。

电子枪产生一束高速电子，磁场和电场装置用来调节电子的运动轨迹，荧光屏用来观察电子束的聚焦情况。

实验步骤：1. 将实验装置搭建好，并接通电源。

2. 调节电子枪的电压和电流，使得电子枪能够产生一束稳定的电子束。

3. 调节磁场的强度，使得电子束在磁场中发生偏转。

4. 调节电场的强度，使得电子束在电场中与磁场的方向相交。

5. 观察荧光屏上的电子束图像，调节磁场和电场的强度，使得电子束能够聚焦在一个点上。

6. 记录磁场和电场的强度，以及荧光屏上电子束的聚焦位置。

7. 重复实验多次，取平均值，并计算电子荷质比。

实验结果与讨论：通过多次实验，我们得到了不同磁场和电场强度下的电子束聚焦位置。

根据电子的速度和轨道半径的关系公式，我们可以计算出电子的荷质比。

在实验中，我们发现磁场和电场的强度对电子束的聚焦效果有很大的影响。

当磁场和电场的强度适当时，电子束能够聚焦在一个点上，从而得到准确的电子荷质比值。

然而，在实际操作中，我们也遇到了一些困难和误差。

首先，由于实验装置的精度限制和环境因素的影响，我们无法完全消除系统误差。

其次，电子束的聚焦位置的测量也存在一定的误差，可能会影响到最终结果的准确性。

因此，在实验中我们需要注意这些误差来源，并尽量减小其对结果的影响。

[精编]电子荷质比实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量电子的荷质比，了解电子的基本性质，并验证电动力学的基本理论。

荷质比是电子的重要物理量之一，它反映了电子所带电荷与其质量之间的关系。

通过本实验，希望能够更好地理解电子的基本性质，为后续的物理学习和研究打下基础。

二、实验原理荷质比定义为粒子所带电荷与其质量的比值，通常表示为e/m。

在实验中，我们通常通过测量电子在磁场中的轨道半径来计算其荷质比。

根据电动力学理论，电子在磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r与磁感应强度B、电子能量E和荷质比e/m有关，具体关系为：r = (mv/eB)1/2 = (E/c2)(mv/eB)1/2。

由于电子的能量E 可以通过加速器测量得到，因此只需要测量电子在磁场中的轨道半径r，即可计算出荷质比e/m。

三、实验步骤1.准备实验器材：电子加速器、磁场装置、荧光屏、电压表、电流表等。

2.将电子加速器调整到预定能量，并将磁场装置调整到所需磁感应强度B。

3.将荧光屏放置在电子出口处，调整荧光屏位置使其与电子轨道相切。

4.观察电子在荧光屏上的轨迹，测量其轨道半径r。

5.根据测量结果计算荷质比e/m。

四、实验结果与分析实验数据如下表所示：在可接受范围内。

这说明我们的实验操作和计算方法是正确的。

此外，我们还可以看出，随着磁感应强度的增加，电子的轨道半径减小，荷质比增大。

这是由于磁场对电子的洛伦兹力增大，使得电子在磁场中做圆周运动的轨道半径减小。

同时，由于电子能量一定，轨道半径的减小意味着电子速度增大，因此荷质比增大。

五、结论本实验通过测量电子在磁场中的轨道半径，成功地计算出了电子的荷质比。

实验结果与理论值相符，验证了电动力学的基本理论。

通过本实验，我们深入了解了电子的基本性质，为后续的物理学习和研究打下了基础。

同时，实验过程中我们也锻炼了动手能力和科学素养，为未来的学习和工作打下了良好的基础。

电子荷质比的测定实验报告电子荷质比的测定实验报告引言电子荷质比是指电子的电荷与质量之比。

这个比值的测定对于理解电子的性质和物理学的发展具有重要意义。

本实验旨在通过研究电子在磁场中的运动轨迹，测定电子荷质比。

实验装置和原理本实验使用了一台带有磁场的电子束管，电子束管内部有一个加速电压和一个磁场。

当电子从阴极射出后，受到加速电压的作用加速运动，并受到磁场的作用而偏转。

根据洛伦兹力的原理，电子受到的磁场力与电子的速度和磁场的关系为F=qvB，其中F为力，q为电荷，v为速度，B为磁场强度。

根据这个原理，我们可以通过测量电子在不同磁场强度下的偏转角度和加速电压，计算出电子的荷质比。

实验步骤1. 打开电子束管电源，调节加速电压至合适数值，使电子束能够射到磁场中。

2. 调节磁场强度，使电子束在磁场中偏转一个合适的角度。

3. 在电子束管上设置一个透明的标尺，并将其与电子束的偏转角度对齐。

4. 分别测量不同磁场强度下电子束的偏转角度，并记录下来。

5. 根据测得的数据，计算出电子的荷质比。

实验结果与讨论通过实验，我们测得了不同磁场强度下电子束的偏转角度，并计算出了电子的荷质比。

在实验中，我们注意到偏转角度与磁场强度成正比，这与洛伦兹力的原理相符。

同时，通过计算得到的电子荷质比与已知数值相近，说明实验结果的准确性较高。

实验误差的分析在实验中，可能存在一些误差，影响了结果的准确性。

首先，电子束管内部的磁场可能存在不均匀性，导致测量的偏转角度有一定的误差。

其次，仪器的读数精度也会对结果产生一定的影响。

此外，实验中还可能存在操作上的误差，如读数不准确等。

实验改进方案为了减小误差，可以采取以下改进措施。

首先，可以使用更精确的仪器来测量偏转角度和磁场强度，以提高测量的准确性。

其次，可以进行多次测量，并取平均值，以减小随机误差的影响。

此外，还可以对实验装置进行进一步改进，以提高磁场的均匀性。

结论通过本实验，我们成功测定了电子的荷质比，并验证了洛伦兹力的原理。

实验16 电子束的磁聚焦及电子比荷的测定电子束的磁聚焦是运动电荷在磁场作用下产生的极其重要的物理现象。

对该现象的观察和研究，有助于我们对许多利用磁透镜组成的现代分析仪器的原理和应用的理解；还可利用该现象获得电子比荷值，以便加深对电子性质的认识。

【预习提要】（1）认真阅读电子束实验仪说明书，了解其结构、原理和使用方法。

（2）什么是电子束的磁聚焦现象，怎样解释?（3）测电子比荷试验时，所说的第一次、第二次、第三次磁聚焦的含义是什么?各次聚焦的励磁电流量值间有何关系?【实验要求】（1）研究示波管内电子束在磁场中的螺旋运动。

（2）了解电子束的纵向磁场聚集原理及现象。

【实验目的】用纵向磁场聚焦法测电子比荷。

【实验器材】电子束实验仪（含全套导联线）。

【实验原理】若将示波管的加速电极F A、第一阳极A1、偏转电极D和y D全部连在一起，并相对于x阴极K加一电压V（即加速电压），这样，电子一进入加速电极就在零电场中作匀速运动。

2这时来自电子束交叉点F1（见图3-15-2）发散的电子束将不再会聚，而在荧光屏上形成一个光斑。

为了能使电子束聚焦，可在示波管外套一螺线管，并通以电流，使在电子束前进的方向产生一均匀磁场B，在我们所用的示波管中，栅极和加速电极很靠近，只有1.8mm左右，因此，可以认为离开电子束交叉点F1后电子立即进入电场为零的均匀磁场中运动。

对于均匀磁场B（电场为零）中以速度v运动的电子，将受到洛仑兹力F的作用，即v BF（3-16-1）=−×e当v和B同向时，力F等于零，电子的运动不受磁场的影响。

·143··144· 当v 和B 垂直时，力F 垂直于速度v 和B ，电子在垂直于B 的平面内作匀速圆周运动。

维持电子作匀速圆周运动的力就是洛仑兹力，即Rmv evB 2= （3-16-2） 或eBmv R = 式中，R 为电子轨道半径。

电子旋转周期T 为eBm v R T ππ22== （3-16-3） 由式（3-16-3）可见：周期与电子速度无关，即在同一磁场强度下，不同速度的电子绕圆一周所需的时间是相同的。

选做实验2 电子束聚焦与电子荷质比的测量电子电量e 和电子静质量m 的比值e ／m 称为电子的荷质比，又称电子比荷。

1897年J.J.汤姆孙利用电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比，它比电解中的单价氢离子的荷质比约大2000倍，从而发现了比氢原子更小的组成原子的物质单元，定名为电子。

精 确测量电子荷质比的值为1.75881962×1011库仑／千克，根据测定电子的电荷，可确定电子的质量。

20世纪初W.考夫曼用电磁偏转法测量β射线（快速运动的电子束）的荷质比，发现e ／m 随速度增大而减小。

这是电荷不变质量随速度增加而增大的表现，与狭义相对论质速关系一致，是狭义相对论实验基础之一。

【实验目的】一、加深电子在电场和磁场中运动规律的理解； 二、了解电子束磁聚焦的基本原理；三、学习用磁聚焦法测定电子荷质比e ／m 的值。

【实验原理】 一、示波管见图1.1，阴极K 是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，经灯丝加热后温度上升，一部分电子作逸出功后脱离金属表面成为自由电子。

自由电子在外电场作用下形成电子流．栅极G 为顶端开有小孔的圆 筒，套在阴极之外，其电位比阴极低，使阴极发射出 来具有一定初速的电子，通过栅极和阴极间的电场时减速。

初速大的电子可以穿过栅极顶端小孔射向荧光屏，初速小的电子则被电场排斥返回阴极。

如果栅极所加电位足够低，可使全部电子返回阴极。

这样，调节栅极电位就能控制射向荧光屏的电子射线密度，即控制荧光屏上光点的亮度，这就是亮度调节．记符号为“¤”。

为了使电子以较大的速度打在荧光屏上，使荧光物质发光亮些，在栅极之后装有加速电极。

加速电极是一个长形金属圆筒，筒内装有具有同轴中心孔的金属膜片，用于阻挡离开轴线的电子，使电子射线具有较细的截面。

加速电极之后是第一阳极A 1和第二阳极A 2。

第二阳极通常和加速电极相连，而第一阳极对阴极的电压一般为几百伏特。

这三个电极所形成的电场，除对阴极发射的电子进行加速外，并使之会聚成很细的电子射线，这种作用称为聚焦作用。

电子荷质比的测定(实验报告)实验目的：通过测量电子经过磁场运动的偏转半径，从而得出电子荷质比的大小。

实验原理：电子荷质比的测定原理是利用磁场对电子的作用力可以使电子偏转的情况下，依据洛伦兹力公式计算电子荷质比。

在磁场中，电子受到的作用力为 F，方向垂直于磁场方向和电子运动方向且指向轴线方向，它可以由洛伦兹力公式表示: F=qVB。

其中，q为电荷， V 为电子速率，B为磁场在此处的磁通量密度。

当电子运动出磁场时，电子所受到的离心力F等于背心力qVB，其偏转半径 R 为：R= mv/qB，其中 m为电子的质量，v为电子的速率，B为磁场的磁感应强度。

实验器材：磁场，电子枪，靶标，放大器，示波器，测量卡尺。

实验步骤：1、将电子枪与靶标固定在测量卡尺的两侧，用磁场并排置放于两侧。

2、调节电子枪和放大器的参数，使得靶标上的电子成束的发射。

调整电子发射的速率和磁场的强度，以使得电子在磁场中的运动轨迹呈现弯曲现象。

3、测量电子轨迹的半径，记录三次数据取平均值。

4、将实验数据代入公式计算电子荷质比的值。

实验数据：电子质量m = 9.11 × 10^-31kg磁场的磁感应强度B = 0.6T第一次圆周运动半径R1 = 3.2cm平均圆周运动半径 = （R1 + R2 + R3）÷ 3 = 3.1cm电子荷质比e/m = (2V / B^2)× R^2代入数据计算得：e/m = (2×40V)/(0.6T)^2 × (0.031m)^2 = 1.82 × 10^11C/kg实验结论：通过实验测量得到电子荷质比e/m的值为1.82 × 10^11 C/kg。

这个值与标准值基本相符，即1.76×10^11 C/kg。

误差可能来自于实验中的测量精度和实验条件的差异。

这次实验表明，通过磁场对电子的作用力可以测量得到电子荷质比。

电子束的聚焦实验报告
实验目的：通过实验，了解电子束聚焦原理，掌握使用示波器测量电子束的聚焦情况，提高实验操作技能。

实验原理：
1.运动带电荷的粒子，会受到电磁力的作用，沿着磁场中的轨道运动。

在垂直于磁场方向的平面内，粒子运动轨迹呈环形。

2.聚焦原理：利用磁场使电子束成为射线，然后在电磁场中通过调整电子的初动能和场强，使电子束再次集中到焦点处。

实验材料：
1.聚焦器
2.示波器
3.直流加速器
4.导电板片
5.电极
实验步骤：
1.将示波器和导电板片固定在聚焦器上，并将聚焦器插入示波器中。

2.接通直流加速器的电源，调整加速器的电压和电流，使电子束产生。

3.在示波器上观察电子束的聚焦状态，并根据需要调整聚焦器中的电极和焦距。

4.记录示波器所提示的聚焦距离和聚焦状态的波形。

实验结果：
通过实验，得出了以下结论：
1.经过聚焦器调节后，电子束能够达到较好的聚焦状态。

2.随着电流的增大，电子束聚焦状态逐渐变坏，需要再次调整
聚焦器中的电极和焦距。

3.示波器所提示的波形，能够客观反映出电子束的聚焦状态，
是判断电子束聚焦情况的重要工具。

实验结论：
本实验通过实际操作和实验探究的方式，深入学生电子束聚焦
原理，掌握了测量电子束聚焦状态的操作技能，提高了实验技能，对在物理实验中有重要的应用意义。

大学物理实验报告实验名称磁聚焦法测电子荷质比实验日期2010-04-24实验人员袁淳(200902120406)【实验目的】1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。

2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比。

3. 通过本实验加深对洛伦兹力的认识。

【实验仪器】FB710电子荷质比测定仪。

【实验原理】当螺线管通有直流电时，螺线管内产生磁场，其磁感应强度B 的方向，沿着螺线管的方向。

电子在磁场中运动，其运动方向如果同磁场方向平行，则电子不受任何影响；如果电子运动力向与磁场方向垂直，则电子要受到洛伦兹力的作用，所受洛伦兹力为：将运动速度分解成与磁感应强度平行的速度//v 和与磁感应强度垂直的速度⊥v 。

//v 不受洛伦兹力的影响，继续沿轴线做匀速直线运动。

⊥v在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其方程为：则由阴极发射的电子，在加速电压U 的作用下获得了动能，根据动能定理，则保持加速电压U 不变，通过改变偏转电流I ，产生不同大小磁场，保证电子束与磁场严格垂直，进而测量电子束的圆轨迹半径r ，就能测量电子的m e 值。

螺线管中磁感应强度的计算公式以RNI B 023)54(μ⋅=表示，式中0μ=4π×10-7H/m 。

N 是螺线管的总匝数=130匝； R 为螺线管的平均半径=158mm 。

得到最终式：()()kg C rI U NIr UR m e /1065399.3321252212202⋅⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=μ 测出与U 与I 相应的电子束半径r，即可求得电子的荷质比。

【实验步骤】1. 接通电子荷质比测定仪的电源，使加速电压定于120V ，至能观察到翠绿色的电子束后，降至100V ；2)(2rB Um e =eU mv =221evB F =r mv evB F 2==rBe ν=m2. 改变偏转电流使电子束形成封闭的圆，缓慢调节聚焦电压使电子束明亮，缓慢改变电流观察电子束大小和偏转的变化；3. 调节电压和电流，产生一个明亮的电子圆环；4. 调节仪器后线圈的反光镜的位置以方便观察；5. 移动滑动标尺，使黑白分界的中心刻度线对准电子枪口与反射镜中的像，采用三点一直线的方法分别测出电子圆左右端点S 0和S 1,并记录下对应的电压值U 和电流值I 。

电子荷质比实验报告篇一：电子荷质比的测量编号学士学位论文电子荷质比的测量学生姓名：麦麦提江.吾吉麦学号：系部：物理系专业：物理学年级： 07-1班指导教师：依明江完成日期：年月日中文摘要电子荷质比的测量方法很多,主要用近代物理实验来测定,例如,有磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等,各有特点准确度也不一样。

这文章中利用普通物理实验来进行测量，根据电荷在磁场中的运动特点，利用电子束实验仪进行电子荷质比测定实验，分析了电子束的磁聚焦原理，通过对同一实验多组实验数据的分析处理，最后分析了产生实验误差的主要原因。

关键词：磁聚焦；电子荷质比；螺旋运动；亮线段；误差；1中文摘要 (1)引言 (3)1. 电子荷质比测量的简要历程 (3)2. 电子在磁场中的运动 (4)2.1电荷在磁场中的运动特点 (4)2.2电子束的磁聚焦原理 (4)2.2.1电子荷质比的测量 (6)2.2.2决定荧光屏上亮线段的因素 (6)3.实验结果............................................. . (8)3.1.产生实验误差的主要原因分析.................. (10)3.1.1地磁分量对实验结果的影响 ................................... (11)3.1.2光点判断不准对实验结果的影响 (11)3.1.3示波管真空度的影响.............................. (11)结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)2引言（e/m）电子的电量与质量之比称为电子荷质比。

它是描述电子性质的重要物理量。

测定电子荷质比有多种方法。

如磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等。

也可以用普通物理实验中的磁聚焦法。

为了更好地理解实验,下面进一步了解释实验中出现的现象。

为此, 本研究运用经典电磁学和牛顿力学理论，加速电压不很高条件下，忽略其量子效应, 把电子当作经典粒子，推导出电子荷质比的测量与计算公式,测量出了电子荷质比。

结果解释
根据实验数据，分析电子束的偏转与聚焦特性，以及电子荷质比的测定结果，并给出合理的解释。
结果展示与讨论
结果展示
将实验结果以图表、图像等形式展示出来，以便更直观地观 察和分析。
结果讨论
对实验结果进行讨论，分析可能存在的误差来源，并提出改 进措施，为后续实验提供参考。
结论与展望
05
实验结论
电子束的偏转与聚焦
偏转线圈设计
为了实现电子束的偏转，需要设计适当的偏转线 圈，以产生所需的磁场。
电子束聚焦原理
01
02
03
静电聚焦
利用静电场对电子束进行 聚焦，使电子束汇聚成细 束。
磁透镜聚焦
利用磁场对电子束进行聚 焦，使电子束汇聚成细束。
光学透镜聚焦
利用光学透镜对电子束进 行聚焦，使电子束汇聚成 细束。
实验设备与材料
实验不足与改进
实验精度问题
在测量电子速度和加速度时，由于设备限制，存在一定的误差，影响了荷质比的测定精度。未来可以通过升级实 验设备或采用更精确的测量方法来提高实验精度。
实验条件限制
实验中电场强度和电子束流量的可控范围有限，可能影响了实验结果的普遍性。未来可以通过优化实验条件，如 增加电场强度和电子束流量，以获得更全面的实验数据。
实验步骤与操作
准备实验器材
包括静电偏转装置、磁偏转装置、电 子枪、接收器等。
调整电子枪
确保电子束准直并能够射向偏转装置。
设定偏转电压或磁场强度
根据实验需求设置适当的偏转条件。
记录数据
观察电子束的偏转情况，并记录偏转 角度、电压或磁场强度等数据。
数据处理
根据记录的数据计算电子荷质比。
结果分析
对实验结果进行误差分析，评估实验 的准确性和可靠性。

电子荷质比实验报告篇一：电子荷质比的测量编号学士学位论文电子荷质比的测量学生姓名：麦麦提江.吾吉麦学号：系部：物理系专业：物理学年级： 07-1班指导教师：依明江完成日期：年月日中文摘要电子荷质比的测量方法很多,主要用近代物理实验来测定,例如,有磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等,各有特点准确度也不一样。

这文章中利用普通物理实验来进行测量，根据电荷在磁场中的运动特点，利用电子束实验仪进行电子荷质比测定实验，分析了电子束的磁聚焦原理，通过对同一实验多组实验数据的分析处理，最后分析了产生实验误差的主要原因。

关键词：磁聚焦；电子荷质比；螺旋运动；亮线段；误差；1中文摘要 (1)引言 (3)1. 电子荷质比测量的简要历程 (3)2. 电子在磁场中的运动 (4)2.1电荷在磁场中的运动特点 (4)2.2电子束的磁聚焦原理 (4)2.2.1电子荷质比的测量 (6)2.2.2决定荧光屏上亮线段的因素 (6)3.实验结果............................................. . (8)3.1.产生实验误差的主要原因分析.................. (10)3.1.1地磁分量对实验结果的影响 ................................... (11)3.1.2光点判断不准对实验结果的影响 (11)3.1.3示波管真空度的影响.............................. (11)结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)2引言（e/m）电子的电量与质量之比称为电子荷质比。

它是描述电子性质的重要物理量。

测定电子荷质比有多种方法。

如磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等。

也可以用普通物理实验中的磁聚焦法。

为了更好地理解实验,下面进一步了解释实验中出现的现象。

为此, 本研究运用经典电磁学和牛顿力学理论，加速电压不很高条件下，忽略其量子效应, 把电子当作经典粒子，推导出电子荷质比的测量与计算公式,测量出了电子荷质比。

电子束的聚焦和偏转与电子荷质比的测定07120111沈博炜物理学一、实验调研1.查找资料，了解示波管的原理以及求荷质比的方法2.熟悉实验器材3.了解实验内容，实验器材的使用方法以及实验操作的具体步骤二、实验调研结果1.实验目的1)利用纵向磁场聚焦法测定电子荷质比2)加深对电荷在磁场中运动规律的理解3.实验原理速度为v 的电子，在以磁感应强度为B 的匀强磁场中运动(设B 的方向沿z 轴方向，见图1)，电子将受到洛伦兹力的作用，此力为B v e f ⨯=1)若电子速度v 的方向平行于B (记为||v )，电子此时受的力为零，电子将沿z 方向做匀速直线运动。

2)若电子的速度v 垂直于B (即在xy 平面内，此时电子的速度记为⊥v ),电子所受力为B ev f ⊥=f 的方向与⊥v 垂直且在xy 平面内，故该力只能改变电子的运动方向，不改变电子速的大小，结果使电子在垂直于B 的平面内作以半径为R 的匀速圆周运动。

根据牛顿第二定律可知Rmv B ev f 2⊥⊥== m 为电子的质量，电子旋转一圈所需的时间B me v R T ππ22==⊥ (1) 从(1)式可知：当B 保持变，电子的速度⊥v 不同时，电子作圆周运动的半径是不同的，但是电子旋转一周所需的时间(周期)相同，与电子速度无关。

所以如果图2中有很多电子都从同一磁场中的O 点出发，各电子运动速度⊥v 数值上尽管各不相同，但经过T 时间后，同时又回到O 点。

图中磁场从纸面垂直穿出。

以上是两个特例。

在一般情况下，电子通过O 点时的速度v 可能与B 成任意角度θ，则此时可将v 分解为与B 平行的分量及||v 与B 垂直的分量⊥v ，运动着的电子在磁场的作用下，电子速度的水平分量将保持不变，电子沿z 轴方向做匀速运动，而电子的垂直分量不改变大小，仅改变方向，及电子在垂直于磁场的平面做匀速圆周运动。

所以电子在磁场的作用下，其合成运动轨迹将为一条螺旋线。

见图3||||2v B me Tv h π== (3) 式中为螺距，即电子螺旋一周时它在B方向上所前进的路程。

电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告引言：电子束聚焦与电子荷质比的测量是基础物理实验中常用的实验之一、在本实验中，我们将使用带有电子束聚焦系统的实验装置，通过测量电子束的偏转半径和电场强度，计算出电子的荷质比。

电子荷质比是描述电子质量与电荷之间关系的物理量，具有重要的理论和实际意义。

实验目的：1. 掌握电子束聚焦实验装置的使用方法；2. 测量电子束的偏转半径和电场强度；3. 计算出电子的荷质比。

实验仪器：1. 带有电子束聚焦系统的实验装置；2. 高压电源；3. 示波器；4. 数字电压表；5. 直尺、刻度尺等小工具。

实验原理：根据电子的电荷和质量，通过在电子束中加入垂直于电子飞行方向的电场，可以观察到电子束的偏转现象，从而推导出电子的荷质比。

当电子束通过电场时，电场对电子的力将使电子产生偏转运动。

设电子束电荷量为e，速度为v，电场强度为E，则可得电荷受力$qE = \frac{mv^2}{r}$，其中m为电子质量，r为偏转半径。

所以，$e/m = \frac{EV}{Br^2}$。

通过测量电子束的偏转半径及电场强度，可以计算出电子的荷质比。

实验步骤：1. 接通高压电源，将电子束聚焦系统加热至工作温度；2. 调节电子束的亮度和聚焦，使其尽可能细且集中；3. 确定测量位置，即将电子束分别放置在已知电压为零和非零的两个电极之间；4. 调节电压，使电子束通过电场，观察到电子束的偏转现象；5. 使用直尺等工具测量电子束的偏转半径；6. 使用数字电压表测量电压，计算出电场强度；7. 重复以上步骤多次，取平均值；8. 根据测量结果计算电子的荷质比。

实验数据处理与计算：1. 根据测量数据计算出电子束的偏转半径和电场强度；2. 根据荷质比公式，计算出电子的荷质比；3. 计算多次实验的平均值，并进行误差分析。

实验结果与讨论：根据实验数据和计算结果，得到电子的荷质比为x。

与已知数值相比，误差为百分之x，实验结果基本符合理论预期。

选做实验2 电子束聚焦与电子荷质比的测量电子电量e 和电子静质量m 的比值e ／m 称为电子的荷质比，又称电子比荷。

1897年J.J.汤姆孙利用电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比，它比电解中的单价氢离子的荷质比约大2000倍，从而发现了比氢原子更小的组成原子的物质单元，定名为电子。

精确测量电子荷质比的值为1.75881962×1011库仑／千克，根据测定电子的电荷，可确定电子的质量。

20世纪初W.考夫曼用电磁偏转法测量β射线（快速运动的电子束）的荷质比，发现e ／m 随速度增大而减小。

这是电荷不变质量随速度增加而增大的表现，与狭义相对论质速关系一致，是狭义相对论实验基础之一。

For personal use only in study and research; not for commercial use【实验目的】一、加深电子在电场和磁场中运动规律的理解； 二、了解电子束磁聚焦的基本原理；For personal use only in study and research; not for commercial use三、学习用磁聚焦法测定电子荷质比e ／m 的值。

【实验原理】 一、示波管示波管是电子束试验仪和示波器的主要部分，其结构见图1，它由三部分组成：（1）电子枪：它发射电子，把电子加速到一定速度，并聚焦成电子束。

（2）由两对金属板组成的电子束偏转系统。

（3）在电子管末端的荧光屏，用来显示电子的轰击点。

所有这些部件都封在一个抽成真空的玻璃圆管内。

一般管内的真空度为10-4Pa ，这样可以使电子通过管子的过程中几乎不与气体分子碰撞。

阴极K 是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，是电子源，经灯丝加热后温度上升，一部分电子作逸出功后脱离金属表面成为自由电子。

自由电子在外电场作用下形成电子流。

栅极G 为顶端开有小孔的圆筒，套在阴极之外，其电位比阴极低（-5V 至-20V ），使阴极发射出来具有一定初速的电子，通过栅极和阴极间的电场时减速。

电子荷质比实验报告篇一：电子荷质比的测量编号学士学位论文电子荷质比的测量学生姓名：麦麦提江.吾吉麦学号：系部：物理系专业：物理学年级： 07-1班指导教师：依明江完成日期：年月日中文摘要电子荷质比的测量方法很多,主要用近代物理实验来测定,例如,有磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等,各有特点准确度也不一样。

这文章中利用普通物理实验来进行测量，根据电荷在磁场中的运动特点，利用电子束实验仪进行电子荷质比测定实验，分析了电子束的磁聚焦原理，通过对同一实验多组实验数据的分析处理，最后分析了产生实验误差的主要原因。

关键词：磁聚焦；电子荷质比；螺旋运动；亮线段；误差；1中文摘要 (1)引言 (3)1. 电子荷质比测量的简要历程 (3)2. 电子在磁场中的运动 (4)2.1电荷在磁场中的运动特点 (4)2.2电子束的磁聚焦原理 (4)2.2.1电子荷质比的测量 (6)2.2.2决定荧光屏上亮线段的因素 (6)3.实验结果............................................. . (8)3.1.产生实验误差的主要原因分析.................. (10)3.1.1地磁分量对实验结果的影响 ................................... (11)3.1.2光点判断不准对实验结果的影响 (11)3.1.3示波管真空度的影响.............................. (11)结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)2引言（e/m）电子的电量与质量之比称为电子荷质比。

它是描述电子性质的重要物理量。

测定电子荷质比有多种方法。

如磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等。

也可以用普通物理实验中的磁聚焦法。

为了更好地理解实验,下面进一步了解释实验中出现的现象。

为此, 本研究运用经典电磁学和牛顿力学理论，加速电压不很高条件下，忽略其量子效应, 把电子当作经典粒子，推导出电子荷质比的测量与计算公式,测量出了电子荷质比。