电子束的偏转与聚焦研究

实验3.6 电子束的磁偏转及磁聚焦【实验目的】1•学习示波管中电子束的磁偏转及磁聚焦原理，观察电子束在磁场中偏转和聚焦现象, 进一步认识电子束在磁场中运动的规律。

2•测定示波管磁偏转系统的灵敏度。

3•利用纵向磁场聚焦测定电子的荷质比（即电子的电荷与其质量的比值）【实验仪器】EB-III型电子束实验仪。

【实验原理】电子从电子枪以速度v z射出（推导见实验"电子束的电偏转和电聚焦”）,进入匀强磁场，将受洛仑兹力的作用。

1 .磁偏转加横向磁场（即B丄电子枪的轴线）使电子束发生侧向偏转。

如图3-17所示，设一磁感应强度为B的均匀磁场，方向垂直纸面，由里指向外。

电子以速度V z垂直磁场射入，受洛仑兹力的作用总是在垂直电子运动的方向上，不做功，因而电子的动能不变，在磁场区域作轨道半径为R的匀速圆周运动。

由牛顿第二运动定律，可得:(3-29) 于是，则得:mV.R -eB设偏转角0不很大，近似得:由以上两式，得磁偏转位移为^ebL1B (3-30) (3-31)v-是经过电场加速得到的，因此由eV2认2可得mv zv-是经过电场加速得到的，因此由eV2认2可得2eV 2 .m将式（3-32）代入式（3-31 ）中，消去V z ,可得:上式表明，光点的磁偏转位移 反比。

对于有限长螺线管内部磁感应强度B 的大小由下式给出，即B=Kn °l（ 3-34）式中，K 是一个与线圈的样式等因素有关的常数， n o 为线圈的单位长度上的线匝数， I为励磁电流。

将式（3-34）代入式（3-33）中，可得：e—b^Kn ） 2mV 2像定义电偏转灵敏度一样，定义线圈内以单位励磁电流时所引起电子束在光屏上的偏位 移量为磁偏转灵敏度，即Sm 叮巳 2：V 2bLlKn02 •磁聚焦及电子荷质比的测定纵向磁场（即 B //电子枪的轴线）对从电子枪射出电子的洛仑兹力为零（因为此时电子 速度为u ，没有垂直B 的速度分量）。

电子束的偏转与聚焦实验报告实验目的：本实验旨在通过对电子束的偏转与聚焦进行实验，探究电子束在电场和磁场作用下的行为规律，加深对电子束的物理特性的理解。

实验仪器和材料：1. 电子束偏转器。

2. 电子束聚焦器。

3. 电子束发生器。

4. 电子束检测器。

5. 电源。

6. 磁铁。

7. 导线。

8. 示波器。

9. 实验台。

10. 电子束样品。

实验原理：电子束的偏转与聚焦实验是利用电场和磁场对电子束进行控制，从而观察电子束在不同条件下的行为。

电子束在电场中会受到电场力的作用，而在磁场中会受到洛伦兹力的作用。

通过调节电场和磁场的强度和方向，可以实现对电子束的偏转和聚焦。

实验步骤：1. 将电子束发生器连接到电子束偏转器和聚焦器上，并调节电子束的强度和方向。

2. 将磁铁放置在电子束的路径上，调节磁场的强度和方向。

3. 通过示波器观察电子束在不同电场和磁场条件下的运动轨迹。

4. 调节电子束的聚焦器，观察电子束的聚焦效果。

5. 记录实验数据，并进行数据分析和实验结论的总结。

实验结果：经过一系列实验操作和数据记录，我们观察到在不同电场和磁场条件下，电子束的偏转和聚焦情况发生了明显的变化。

当电场和磁场的方向和强度发生变化时，电子束的运动轨迹也相应发生了变化。

在调节电子束聚焦器时，我们发现可以通过调节聚焦器的参数，实现对电子束的聚焦效果的控制，从而获得清晰的电子束图像。

实验结论：通过本实验，我们深入了解了电子束在电场和磁场作用下的行为规律。

电子束在电场和磁场的双重作用下，呈现出复杂的运动轨迹，但通过调节电场和磁场的参数，可以实现对电子束的精确控制。

此外，通过调节电子束聚焦器，也可以实现对电子束的聚焦效果的控制，为电子束成像提供了重要的理论基础和实验依据。

总结：本实验通过对电子束的偏转与聚焦进行实验，探究了电子束在电场和磁场作用下的行为规律，加深了对电子束的物理特性的理解。

通过实验操作和数据分析，我们获得了丰富的实验结果，并得出了一系列结论，为进一步研究和应用电子束技术提供了重要的实验基础。

电子束的偏转与聚焦现象一、实验目的1、了解示波管的构造和工作原理，分析电子束在匀强电场和匀强磁场作用下的偏转情况；2、学会使用数字万能表和聚焦法测量电子荷质比的方法。

二、实验原理1、示波管的结构示波管又称为阴极射线管，其密封在高真空的玻璃壳之中，它的构造如图1所示，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。

K G A Y1SY2G U1KU2图12、电聚焦原理电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。

在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。

栅极G的电压一般要比阴极K的电压低20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。

所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。

图2当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为0。

加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。

前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。

由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。

这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。

改变电极间的电压分布，可以改变等势面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。

3、电偏转原理在示波管中，电子从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。

令Z 轴沿示波管的管轴方向从灯丝位置指向荧光屏；同时，从荧光屏上看，令X 轴为水平方向向右，Y 轴为垂直方向向上。

1实验25 电子荷质比的测量【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】D DZS -型电子束实验仪 【实验原理】1． 示波管的简单介绍：示波管如图1所示，示波管包括有：（1）一个电子枪，它发射电子，把电子加速到一定速度，并聚焦成电子束； （2）一个由两对金属板组成的偏转系统；（3）一个在管子末端的荧光屏，用来显示电子束的轰击点。

图1 小型示波管外形示意图所有部件全都密封在一个抽成真空的玻璃外壳里，目的是为了避免电子与气体分子碰撞而引起电子束散射。

接通电源后，灯丝发热，阴极发射电子。

栅极加上相对于阴极的负电压，它有两个作用：①一方面调节栅极电压的大小控制阴极发射电子的强度，所以栅极也叫控制极；②另一方面栅极电压和第一阳极电压构成一定的空间电位分布，使得由阴极发射的电子束在栅极附近形成一个交叉点。

第一阳极和第二阳极的作用一方面构成聚焦电场，使得经过第一交叉点又发散了的电子在聚焦场作用下又会聚起来；另一方面使电子加速，电子以高速打在荧光屏上，屏上的荧光物质在高速电子轰击下发出荧光，荧光屏上的发光亮度取决于到达荧光屏的电子数目和速度，改变栅压及加速电压的大小都可控制光点的亮度。

水平偏转板和垂直偏转板是互相垂直的平行板，偏转板上加以不同的电压，用来控制荧光屏上亮点的位置。

2．电子的加速和电偏转：为了描述电子的运动，我们选用了一个直角坐标系，其z 轴沿示波管管轴，x 轴是示波管正面所在平面上的水平线，y 轴是示波管正面所在平面上的竖直线。

从阴极发射出来通过电子枪各个小孔的一个电子，它在从阳极2A 射出时在z 方向上具有速度Z v ；Z v 的值取决于K 和2A 之间的电位差C B 2V V V +=（图2）。

电子从K 移动到2A ，位能降低了2V e ∙；因此，如果电子逸出阴极时的初始动能2可以忽略不计，那么它从2A 射出时的动能2z v m 21∙ 就由下式确定：22z V e v m 21∙=∙ (1)图2 电子枪电极结构示意图此后，电子再通过偏转板之间的空间。

竭诚为您提供优质文档/双击可除电子束的电偏转和电聚焦实验报告篇一：电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)北京科技大学实验预习报告实验名称：电子束的偏转与聚焦实验目的：研究带电粒子在电场和磁场中偏转和聚焦的规律；了解电子束线管的构造和工作原理。

实验原理：A，电子束流的产生与控制通过阴极K发射电子。

控制栅极g是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极的外面，其电位比阴极低，因此栅极对阴极发射的电子流密度起到控制作用。

b，电偏转原理通过电场对电子的偏转作用，我们可以得到以下公式：De=udl(1/2+L)/(2uzd)其中，De为偏转长度，l为电场长度，d为电场宽度，L 为电容器到荧光屏的距离，uz为加速电压。

c,磁偏转原理通过磁场场对电子的偏转作用，我们可以得到以下公式：Dm=klI(L+l/2)sqrt(e/2uzm)D,点聚焦原理利用非均匀电场是电子束形成交叉点。

由阴极射出的电子，经栅极与第一阳极之间的不均匀电场的作用会聚与栅极出口前方，形成电子束的叉点。

e，磁聚焦原理电子运动的周期和螺距均与v（垂直）无关。

从同一点出发的各个电子在作螺线运动时，尽管各自的v（垂直）不相同，但经过一个周期的旋转之后，他们又会在距离出发点一个螺距的方向相遇。

实验内容及步骤A，电偏转的观测b,磁偏转的观测c,电聚焦的观测D，磁聚焦的观测篇二：实验14-电子束的偏转与聚焦及电_...实验14电子束偏转、聚焦及电子荷质比的测定带电粒子在电场和磁场作用下的运动是电学组成的基础。

带电粒子通常包括质子、离子、和自由电子等，其中电子具有极大的荷质比和极高的运动速度。

因此，在各种分支学科中得到了极其广泛的应用。

众所周知，快速运动的电子会在阴极射线管的荧光屏上留下运动的痕迹，可以利用观察此光迹的方法来研究电子在电场和磁场中的运动规律。

辅以聚焦、偏转和强度控制等系统，可以使电子束在荧光屏上清晰地成象。

电子束的聚焦和偏转可以通过电场和磁场对电子的作用来实现，前者称为电聚焦和电偏转，后者称为磁聚焦和磁偏转。

南昌大学物理实验报告学生姓名: 刘阳学号: 6110116158 专业班级: 电子165实验时间:第九周星期: 一座位号: 40电子束的偏转与聚焦现象一、实验目的1、了解示波管的构造和工作原理，分析电子束在匀强电场和匀强磁场作用下的偏转情况；2、学会使用数字万能表和聚焦法测量电子荷质比的方法。

二、实验原理1、示波管的结构示波管又称为阴极射线管，其密封在高真空的玻璃壳之中，它的构造如图1所示，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，A 1：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。

K G A Y1SY2G U1KU2图12、电聚焦原理电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。

在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。

栅极G的电压一般要比阴图2极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。

所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。

当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为0。

加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。

前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。

由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。

这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。

改变电极间的电压分布，可以改变等势面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。

3、电偏转原理在示波管中，电子从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。

图2物理实验报告一、实验名称：电子束的偏转与聚焦现象班级： 黄昆班13 实验日期：2015年5月12日 姓名： 杨巧林 学 号： 41340072二、实验目的1、研究带电粒子在电场和磁场中偏转和聚焦的规律；2、了解电子束线管的结构和工作原理。

三、实验原理1】电子束的产生和控制如图，电子示波管的结构示意图：2、电偏转原理在示波管中，电子从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。

电子经过电势差为U 的空间后，电场力做的功eU 应等于电子获得的动能 2m 21v eU =→ 22v U mez =若在电子运动的垂直方向加一横向电场，电子在该电场作用下将发生横向偏转，如图2所示。

若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压（即第二阳极A 2电压）为U 2，横向偏转电压为U d ，则荧光屏上光点的横向偏转量D 由下式给出：dlU U L D d 2)2l （2+= 在单位偏转电压的作用下，电子束在荧光屏上偏离轴向的距离DE/Ud 称为电偏转灵敏度。

图3B3、磁偏转原理电子通过A 2后，若在垂直Z 轴的X 方向外加一个均匀磁场，那么以速度v 飞越子电子在Y 方向上也会发生偏转，如图所示。

由于电子受洛伦兹力F=eBv 作用，F 的大小不变，方向与速度方向垂直，因此电子在F 的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力就是向心力，即有eBv=mv 2/R ，所以R=mv/eB电子离开磁场后将沿圆切线方向飞出，直射到达荧光屏。

在偏转角φ较小的情况下，偏转量：z2)2l (klI mU eL D += 在单位偏转线圈激励电流的作用下，电子束在荧光屏上偏离轴向的距离Dm/I 称为磁偏转灵敏度。

4、电聚焦原理电子聚焦的基本思路在于利用非均匀的电场使电子束加速电场使电子束形成交叉点。

电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。

前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。

南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验. 实验名称：电子束的偏转与聚焦 .学院：信息工程学院专业班级：____________学生姓名：.____ _____学号：.__ _______实验地点：基础实验大楼座位号：. 实验时间：第七，八周周五下午15：:4 .一、实验目的：1、了解示波管的基本结构和工作原理；2、研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律；3、学会规范使用数字万用表；4、通过磁聚焦原理测量电子的荷质比二、实验原理：1、示波管的基本结构阳极电压U2：改变电子束的加速电压的大小。

聚焦电压U1：用以调节聚焦极A1上的电压以调节电极附近区域的电场分布，从而调节电子束的聚焦和散焦。

栅极电压U G（辉度）：用以调节加在示波管控制栅极上的电压大小，以控制阴极发射的电子数量，从而控制荧光屏上光点的辉度。

U dX偏转电压调节：-80V～80V。

调零X：用来调节光点水平距离。

U dY偏转电压调节：-80～80V。

调零Y：用来调节光点上下距离。

2、电偏转电子在均匀电场内以从平行于板的方向进入电场，在电场力的作用下，在方向（垂直方向）产生偏离位移。

电子离开电场后不受电场力作用，将作匀速直线运动，等效直接从A 点（板中点位置）直接射出（如图b 所示），故θtg L l D ⎪⎭⎫ ⎝⎛+='200''22v v Lmd eU L l v v L l xy ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=20'2mdv eUl L l ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=令L L l=+'2有 2mdv eUlL D =如果加速电压为U 2则2212eU mv =故22ULlU d D =示波管的Y 方向电偏转灵敏度：2222dU lL U d U lLU U D S y y ===在X 方向同理得x 22x x D lL S U d U ==3、磁偏转就是磁聚焦。

电子作螺旋运动的螺距：2ZZmvh v TBeπ==5、电子荷质比的测量从前面的讨论可知，电子的轴向速度由加速电压决定(电子离开阴极时的初速度相对来说很小，可以忽略)，故有2212Zmv eU=即有22ZeUvm=可见电子在匀强磁场中运动时，具有相同的轴向速度，但由于电子发射方向各异，导致径向速度不同。

电子来偏转与聚焦一、实验目的1、了解示波管的基本结构和工作原理2、研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律3、学会规范使用数字万用表4、通过磁聚焦原理测电子的核质比CB -1川型或DZS-D电子末实验仅直流税压中源数文用表三、实验原理1.电偏转与聚焦（示波管可基本结构及厚理）2电子束的磁偏转3.电子束的磁聚集四、实验步骤1、电偏转实验（1）开启电源开关，将“电子束一荷质比”功能选择开关K1和K2，打到“电子束”位置，适当调节亮度旋钮，使辉度适中，调节聚焦，使屏上光点聚成一细点。

（2）光点调零，用导线将偏转板插孔与电偏转电压表的输入插孔相连接(电源负极内部已连接)，调节X“偏转电压”旋钮，使电压表的指示为“零”，再调节调零的旋钮，把光点移动到示波管垂直中线上。

同调零X一样，通过将调零旋钮，可以使光点位于示波管的中心原点处。

（3）测量光点移动距离D随偏转电压Ud大小的变化(X轴):调节阳极电压旋钮，固定阳极电压在U2=700V.改变电偏转电压值Ud和对应的光点的位移量D值，每隔3伏测一组Ud、D 值，把数据记录到表中.然后调节到U2=900V，重复以上实验步骤。

2、磁偏转实验（1）开启电源开关，将K1和K2“电子束-荷质比”选择开关打向“电子束”位置，辉度适当调节，并调.节聚焦，使屏上光点聚焦成一细点，应注意:光点不能太亮，以免烧坏荧光屏。

（2）光点调零，在磁偏转输出电流为零时，通过调节X“偏转电压”和丫“偏转电压”旋钮，使光点位于轴的中心(坐标原点)。

（3）测量偏转量D随磁偏电流|的变化，给定U2=700V,接好线，按下电流选择按钮开关，调节磁偏电流调节旋钮(改变磁偏电流的大小)，每增加10mA磁偏.电流测量--组D值，改变U2=900V,再测一-组数据把数据记录到表中。

3、电子荷质比测量（1）把励磁电流接到励磁电流的接线柱上，把励磁电流调节旋钮逆时针旋到底。

（2）开启电子束测试仪电源开关，“电子束一荷质比”转换开关K1置于“荷质比”位置,K2为“电子束”此时荧光屏上出现一条直线，把阳极电压调到700V。

电子束的偏转与聚焦实验报告.doc
本次实验中，我们采用电子束来实现偏转和聚焦的操作。

主要设备有电子束源、偏转器、探测器、激光系统等。

实验中，先用电子束源制备皮秒的电子束，然后通过圆柱面形状的磁铁使其发生径向偏转，观察偏转后的横截面，最终实现所需要的偏转效果。

接着，我们使用偏转量夹芯式偏转阀在漩管形式的磁场结构中再次偏转电子束，实现电子束的定向，观察电子束的截面情况并记录结果。

最后，我们采用激光系统和探测器对电子束进行了噪声耦合细分，并看到电子束粒子在磁场中运动的痕迹，最终我们实现了对电子束的聚焦操作。

实验结果表明，当加磁场时，电子束能够得到一定程度的偏转，使电子流量可以得到有效的管控。

另外，当改变磁场强度时，也能够改变电子流量，实现聚焦效果。

最终，本次实验成功实现了对电子束的偏转与聚焦操作，验证了加磁场时电子束的偏转模型，以及聚焦时电子束的运动轨迹模型。

南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验（下）_____________ 实验名称：电子束的偏转和聚焦现象学院：信息工程学院专业班级：学生姓名：学号：实验地点：基础实验大楼B213 座位号：实验时间：第11周星期三下午三点四十五分_______一、实验目的：1、了解示波管的基本结构和工作原理；2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用下的偏转情况；3、学会规范使用数字万用表；4、学会磁聚焦原理测量电子的荷质比的方法。

二、实验原理： 1、示波管的基本结构阳极电压U 2：改变电子束的加速电压的大小。

聚焦电压U 1：用以调节聚焦极A 1上的电压以调节电极附近区域的电场分布，从而调节电子束的聚焦和散焦。

栅极电压U G （辉度）：用以调节加在示波管控制栅极上的电压大小，以控制阴极发射的电子数量，从而控制荧光屏上光点的辉度。

U dX 偏转电压调节：-80V ～80V 。

调零X ：用来调节光点水平距离。

U dY 偏转电压调节：-80～80V 。

调零Y ：用来调节光点上下距离。

2、电聚焦电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。

在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。

栅极 G 的电压一般要比阴极 K 的电压低 20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。

所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。

当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为 0。

加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。

前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。

由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。

这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告电子束的电偏转和电聚焦实验报告引言：电子束是一种由电子组成的束流，具有很高的能量和速度。

在现代科技中，电子束被广泛应用于电子显微镜、电子加速器等领域。

为了研究电子束的性质和控制电子束的运动，我们进行了电子束的电偏转和电聚焦实验。

本实验旨在通过调节电压和磁场，观察电子束的偏转和聚焦效应。

实验设备：1. 电子枪：产生电子束的装置。

2. 磁感应计：用于测量磁场的强度。

3. 电压源：用于提供电子束所需的电压。

4. 荧光屏：用于观察电子束的偏转和聚焦效果。

实验步骤：1. 将电子枪放置在实验台上，并将磁感应计放置在电子束轨迹的旁边。

2. 打开电压源，调节电压大小，使电子束能够稳定产生。

3. 调节磁感应计的位置和方向，使其能够测量到电子束轨迹上的磁场强度。

4. 通过调节电压源和磁感应计，观察电子束在不同电压和磁场条件下的偏转和聚焦效果。

5. 将荧光屏放置在电子束轨迹的末端，观察电子束在荧光屏上的聚焦效果。

实验结果：通过实验观察和测量，我们得到了以下结果：1. 当电子束通过电磁场时，电子束会受到力的作用而发生偏转。

当电压和磁场的方向相同时，电子束向外偏转；当电压和磁场的方向相反时，电子束向内偏转。

2. 当调节电压的大小时，电子束的偏转角度也会发生变化。

电压越大，电子束的偏转角度越大；电压越小，电子束的偏转角度越小。

3. 通过调节磁场的强度，可以控制电子束的偏转方向和角度。

磁场越强，电子束的偏转角度越大；磁场越弱，电子束的偏转角度越小。

4. 在适当的电压和磁场条件下，电子束能够在荧光屏上形成清晰的聚焦点。

当电子束偏转角度较小且能够聚焦时，聚焦点越明亮、清晰。

讨论：通过本次实验，我们深入了解了电子束的电偏转和电聚焦原理。

电子束的偏转和聚焦效果受到电压和磁场的调节影响。

在实际应用中，我们可以通过改变电压和磁场的大小和方向，来控制电子束的运动轨迹和聚焦效果。

这对于电子显微镜等设备的性能优化和精确控制具有重要意义。

电子束的偏转实验报告篇一：电子束偏转实验报告篇一：电子束的偏转实验报告实验题目：电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律；2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1．电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零，在阳极电压作用下，沿z方向作加速运动，则其最后速度vz可根据功能原理求出来，即eua?移项后得到 vz?212mvz 22eua（） me式中ua为加速阳极相对于阴极的电势，为电子的电荷与质量之比（简称比荷，又称荷 m质比）．如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场，那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转，如图所示．若偏转电场由一个平行板电容器构成，板间距离为d，极间电势差为u，则电子在电容器中所受到的偏转力为fy?ee?eu（） d??根据牛顿定律 fy?m?y??因此 ?yeudeu（） md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动，而在z方向上作匀速运动，电子横越电容器的时间为 t?l（） vz当电子飞出电容器后，由于受到的合外力近似为零，于是电子几乎作匀速直线运动，一直打到荧光屏上，如图里的f点．整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离n?keu（） uall?l?1 2d?2l?式中ke?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量．所以电场偏转的特点是：电子束线偏离z轴（即荧光屏中心）的距离与偏转板两端的电压成正比，与加速极的加速电压成反比．2．电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场，那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转，如图所示．假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布，则电子受到的洛伦兹力大小不变，方向与速度垂直，因而电子作匀速圆周运动，洛伦兹力就是向心力，所以电子旋转的半径r?mvz（） eb当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出，直射荧光屏，由于磁场由亥姆霍兹线圈产生，因此磁场强度b?ki （）式中k是与线圈半径等有关的常量，i为通过线圈的电流值．将（）、（）式代人（）式，再根据图的几何关系加以整理和化简，可得到电于偏离z轴的距离n?kmi（） allk?l?e1? ??2?2l?m式中km?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量．所以磁场偏转的特点是：电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比，与偏转电流成正比．1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告实验名称：电子束的电偏转和电聚焦实验目的：通过实验研究电子束的电偏转和电聚焦现象，掌握电子束的基本性质和原理。

实验器材：电子束实验仪、万用表、直流电源、T型管、荧光屏、螺旋线管、磁场探针等。

实验原理：电子束在电场和磁场中的运动可以用洛伦兹公式和牛顿第二定律来描述。

电子在电场中受到电力作用，会发生偏转；电子在磁场中受到洛伦兹力作用，会发生圆周运动。

实验步骤：1、将电子束实验仪接通电源，调整电压和电流使得电子束稳定。

2、安装T型管，接入电源和万用表，调整电压和电流，观察电子束在电场中的偏转情况。

3、安装螺旋线管和磁场探针，调整电流和磁场强度，观察电子束在磁场中的圆周运动情况。

4、将荧光屏放置在电子束路径上，观察电子束聚焦后的情况。

实验结果和分析：1、在电场中，电子束会受到电力作用，产生偏转现象。

当电压越大，电子束偏转角度越大；当电场方向改变时，电子束的方向也会发生改变。

2、在磁场中，电子束会受到洛伦兹力作用，产生圆周运动。

当磁场强度越大，电子束半径越小；当电子束速度越大，圆周运动的半径也越大。

3、通过调节电子束实验仪中的聚焦电场，可以使电子束在荧光屏上清晰地聚焦成一个点，实现电聚焦现象。

实验结论：1、电子束在电场中偏转角度与电场电压大小成正比，与电子束入射角度和电场方向有关。

2、电子束在磁场中运动半径与磁场强度成正比，与电子束速度成反比。

3、电子束聚焦的理论依据是通过调节聚焦电场，使电子束的散焦程度减小，从而将其聚焦成一个点。

参考文献：1、《电子技术基础实验教程》2、《原子物理、分子物理与光学实验讲义》。

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告篇一：电子束偏转实验报告篇一：电子束的偏转实验报告实验题目：电子束线的偏转实验目的1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律；2.了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零，在阳极电压作用下，沿Z方向作加速运动，则其最后速度VZ可根据功能原理求出来，即euQ?移项后得到vz?212mvz 22euaA.电偏转的观测由图1、2、3、5可以清楚得看出，当阳极电压Uz不变时，偏转电压随偏转量的增大线性变化。

第4张图可以看出，我测量的第五组数据是有问题的。

所以，我就放弃了第五组数据，作出了图5。

然后我分析b 了一下不同阳极电压下偏转电压随偏转量变化快慢。

显然，斜率即电偏转灵敏度，分别为：0. 105,0. 0915, 0.082, 0. 0753,斜率是随着阳极电压的增大而减小的。

为了清晰明了，我把两者的关系用图表示出来上图说明阳极电压与图1,2,3,5的电偏转灵敏度之间几乎是成线性变化的。

阳极电压的增大导致了初速度的增加，而初速度越大偏转就越难，因而偏转灵敏度越小。

偏转距离De和偏转电压Ud是成线性变化的。

至于De与阳极电压Uz的关系，根据图1,2,3,5中的公式，可以知道，当偏转电压Ud 为10V 时,Dz 分别为：1.025, 0.912, 0. 785, 0. 744,所以根据下图可知：当偏转电压相同时，随着阳极电压的增大，偏转量增减少。

B磁偏转的观测图6,7,8是磁偏转观测部分的图。

这三张图说明了，偏转电流与偏转量是成一次函数关系变化的。

下图表示的是图6,7,8的斜率即磁偏转灵敏度与阳极电压的关系：显然，三个数据几乎是在一条直线上，所以磁偏灵敏度是和阳极电压成线性的。

并且随着阳极电压的增大磁偏灵敏度减小。

阳极电压增大导致电子速度的增大，电子就越不容易被偏转。

当Uz不变时，Dm随着偏转电流I的增大而增大；当I不变时，Dm随着Uz的变大而减小，如图：（取I为100血\为基点）C电聚焦的观测由于聚焦是一种直观的感受，所以何时真正地聚焦了就属于自己的感觉了。

专题实验究与创新物理与电信工程学院物理1202班电子束的偏转与聚焦研究姓名：杜超、雷钢、郝亚茹 年级：物理1202 专业：物理学指导老师：周平和【摘要】：带电粒子在电场中受电场力的作用，在磁场中受磁场力的作用，其运动形态将发生变化。

因此，人们可以利用电极形成的静电场实现电子束的偏转和聚焦，也可用电流形成的恒磁场实现电子束的偏转和聚焦，前者称为电偏转和电聚焦，后者称为磁偏转和磁聚焦。

这是示波管和显像管的工作基础，而且还被广泛的用于扫描电子显微镜、回旋加速器、质谱仪等许多仪器设备的研制之中，带电粒子的电荷量与质量比值，称为荷质比，是带电微观粒子的基本参量之一，是研究物质结构的基础。

本实验介绍用磁聚焦的方法测定电子荷质比。

了解阴极射线管的构造与工作原理。

研究带电粒子在电场和磁场中的运动规律，学习电聚焦和磁聚焦的基本原理和实验方法，掌握利用磁聚焦法测定电子荷质比的基本方法。

【关键字】：电偏转、磁偏转、电聚焦、磁聚焦、荷质比。

【正文】一、阴极射线管的基本结构示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。

示波器主要由示波管和复杂的电子线路构成。

示波器的基本结构见图1。

电子枪偏转板荧光屏HK H U G G 1G 2A 1A 2Y 2Y 1X 2X 16.3V U 1U 2图a图（1）示波器的基本结构二、SJ-SS-2型电子束测试仪本实验使用SJ-SS-2型电子束测试仪进行测量。

实验前检查励磁电流电源开关应处于关闭状态，并把励磁电流调节旋钮逆时针旋到底，做好测量准备工作。

仪器参数为：螺线管内的线圈匝数N=4160T ，螺线管的长度L=0.201m ，螺线管的直径D=0.0915m ，螺距（Y 偏转板至荧光屏距离）L=0.3m ；0μ为真空中的磁导率，率，70410H/m μπ-=⨯。