4-5电子荷质比的测量

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。

测量电子荷质比的方法测量电子荷质比是物理学中的一个重要实验，旨在确定电子的电荷与质量之间的比值。

以下是几种常见的测量电子荷质比的方法：1. 李萨如图案法李萨如图案法是通过电子在磁场中运动的方法来测量电子荷质比。

在两个正交的电场中，电子会在磁场中形成特定的轨迹，形成李萨如图案。

通过测量磁场、电场强度以及电子运动位置等参数，可以计算出电子荷质比。

2. 磁聚焦法磁聚焦法是通过在电子运动的过程中对其加入一个磁场，在一定条件下使电子在磁场中聚焦，从而计算出荷质比。

具体操作是在前方放置一个准直孔，通过调整磁场的强度和位置，使得从准直孔中逸出的电子形成一个尽可能锐利的电子束。

然后通过测量电子束的直径、磁场的强度和位置等参数，可以计算出电子荷质比。

3. 沉积法沉积法是通过测量电子在磁场中沉积所需的时间来计算电子荷质比。

该方法需要将电子注入一个磁场中，并在磁场中加入一个电场，使得电子在磁场中运动形成动量分散。

通过测量电子从注入点到沉积点所需的时间，可以计算出电子荷质比。

4. 沉积夹角法沉积夹角法是通过测量电子在磁场中沉积的夹角来计算电子荷质比。

该方法需要将电子注入一个磁场中，并在磁场中加入一个电场，使得电子在磁场中运动形成动量分散。

通过测量沉积点的位置和电子注入点的位置，可以计算出沉积夹角。

根据电子的动量守恒定律和力的大小来计算电子荷质比。

此外，还有其他一些方法用于测量电子荷质比，如密云法、汤姆逊法等。

总的来说，测量电子荷质比是物理领域中的重要实验，通过运用不同的原理和技术手段，可以得出电子荷质比的准确值。

这对于理解原子结构和电子行为有着重要的意义，也为现代电子学和计算机技术的发展做出了重要贡献。

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。

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 。

电子荷质比的测定电子荷质比是一个重要的物理量，它是用来描述电子的性质的。

在现代物理学研究中，电子荷质比的测定是非常重要的。

在本文中，我们将介绍电子荷质比的测定方法。

一、实验原理电子荷质比的测定利用了磁场对带电粒子的作用，即洛伦兹力公式：F=qvBsinθ其中，F是洛伦兹力，q是带电粒子的电荷量，v是其速度，B是磁场的大小，θ是带电粒子与磁场方向之间的夹角。

因为电子的电荷量是已知的，所以可以通过测量其在磁场中受到的力和运动速度来求出其质量。

用电子动量定理可以得到：mv=qBR(1/V)其中，m是电子的质量，R是磁场半径，V是电子的速度。

e/m=(2V)/(B^2R^2)二、实验装置电源、电子束发生器、电子注射管、真空室、磁铁、双输能谱仪、测量仪器等。

三、实验步骤1、将电源接入电子束发生器和电子注射管中，调节电源的电压。

2、调节电子注射管中的孔径，使电子束尽可能聚焦。

3、在真空室中设置磁场，使用双输能谱仪测量电子在磁场中的轨迹。

4、测量电子在磁场中的半径，通过测量双谱仪的读数得到电子的速度和轨迹半径。

5、根据实验公式计算出电子的荷质比。

四、实验注意事项1、在进行实验时，需要保持真空室的高真空状态，确保电子的自由运动。

2、在调节电子注射管时，应该注意减小束流的散布情况。

3、测量时需要注意仪器的准确度和精度。

4、在进行实验时，需要注意安全问题。

五、实验结果分析在实验中得到的数据可以通过计算求出电子的荷质比。

实验值应该与理论值接近，若有偏差应分析原因。

电子荷质比的测定是电子物理学中的基础实验之一，它有着重要的理论和实际意义。

通过这个实验可以更深入地理解电子及其性质，为今后在电子技术、物理研究以及其他相关领域的工作提供重要的基础。

电子荷质比的测量（88）学生：张培PB07013024一、实验名称：电子荷质比二、实验目的：1、掌握电子的荷质比测量的原理；2、测定电子的荷质比。

三、实验原理电子质量的直接测出较难，相比之下，电子的荷质比的测量要容易的多，故测出荷质比后，根据电量，推算出电子的质量。

在实验中，细光束管中的电子通过一个电位差U而得到速度v，由于亥姆霍兹线圈产生的磁场B垂直于电子的运动方向，故洛伦兹力成为向心力使电子做半径为r的圆周运动。

可推算出计算公式为：ε=e/m e=2·U/(B2·r2)。

亥姆霍兹线圈对中的磁场B与电流I成线性关系，即B=kI，实验中已给出该亥姆霍兹线圈B与I的对应数值四、实验仪器①细光束管；②亥姆霍兹线圈及测量设备；③两块万用表；④管电压源；⑤直流电源。

五、原始数据（一）r=4cm (二)U=300VU-I图表r-I图表U（V)I(A) Array 300 1.77290 1.74280 1.7270 1.68260 1.64250 1.61240 1.54230 1.49220 1.44210 1.39200 1.34190 1.28180 1.23170 1.18160 1.12150 1.06（三）I=2.00A附录：该亥姆霍兹线圈的B 与I 的关系，六．数据处理1. r=4cm改变加速电压U ，记录I ，由式222e um B rε==-计算电子荷质比ε。

（1）由附录所给数据计算B kI =斜率k 。

.B /m TI/A[2008-10-15 22:36 "/Graph4" (2454754)] Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * Xr(cm) U(V) 4.5 458 4 356 3.5 261 3 192 2.5150B-I 曲线Parameter Value Error------------------------------------------------------------ A -0.012 0.03455 B 0.67257 0.01774------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99861 0.03711 6 <0.0001由B kI =和此式对应得，k ≈0.672310-⨯/T V（2）由实验所测数据结合公式2U=I α，计算α值。

实验6. 电子荷质比测量带电粒子的电量与质量的比值--荷质比(又称：比荷)，是带电微观粒子的基本参量之一。

荷质比的测定在近代物理学的发展中具有重大的意义，是研究物质结构的基础。

1897年，J.J.汤姆逊正是在对“阴极射线”粒子荷质比的测定中，首先发现电子的。

测定荷质比的方法很多，汤姆逊所用的是磁偏转法，而本实验采用磁聚焦法。

一．实验目的1.了解示波管的基本构造和工作原理。

2.理解示波管中电子束电聚焦的基本原理。

3.掌握利用作图法求电磁偏转灵敏度的数据处理方法。

二．实验原理1.示波管的基本结构示波管又叫阴极射线管，以8SJ31J为例，它的构造如图6.1所示，主要包括三个部分：前端为荧光屏，中间为偏转系统，后端为电子枪。

图6.1 示波管结构示意图（1）电子枪电子枪的作用是发射电子，并把它们加速到一定速度聚成一细束。

电子枪由灯丝、阴极K、控制栅极G、第一阳极A l、第二阳极A2等同轴金属圆筒和膜片组成。

灯丝通电后加热阴极K，使阴极K 发射电子。

控制栅极G的电位比阴极低，对阴极发出的电子起排斥作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极的小孔并射向荧光屏，而初速度较小的电子则被电场排斥回阴极。

通过调节栅极电位可以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏上的光斑亮度。

阳极电位比阴极电位高很多，对电子起加速作用，使电子获得足够的能量射向荧光屏，从而激发荧光屏上的荧光物质发光。

第一阳极A l称为聚焦阳极；第二阳极A2称为加速阳极，增加加速电极的电压，电子可获得更大的轰击动能，荧光屏的亮度可以提高，但加速电压一经确定，就不宜随时改变它来调节亮度。

（2）偏转系统偏转系统由两对互相垂直的偏转板(平板电容器)构成，其中一对是上下放置的Y轴偏转板(或称垂直偏转板)，另一对是左右放置的x轴偏转板(或称水平偏转板)。

若在偏转板的极板间加上电压，则板间电场会使电子束偏转，使相应荧光屏上光点的位置发生偏移，偏移量的大小与所加电压成正比。