电子荷质比测定

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。

电子荷质比的测定一、实验目的1.观察电子束在电场作用下的偏转。

2.加深理解电子在磁场中的运动规律，拓展其应用。

3.学习用磁偏转法测量电子的荷质比。

二、实验仪器第一部分主体结构有：1．亥姆霍兹线圈；2．电子束发射威尔尼氏管；3．记量电子束半径的滑动标尺；4．反射镜（用于电子束光圈半径测量的辅助工具）第二部分是整个仪器的工作电源，加速电压0~200V，聚焦电压0~15V都有各自得控制调节旋钮。

电源还备有可以提供最大3A电流的恒流电源，通入亥姆霍兹线圈产生磁场。

因为本实验要求在光线较暗的环境中，所以电源还提供一组照明电压，方便读取滑动标尺上的刻度。

祥见仪器说明书。

三、实验原理众所周知当一个电子以速度v垂直进入均匀磁场时，电子要受到洛仑兹力的作用，它的大小可由公式：（3-4-20-1）所决定，由于力的方向是垂直于速度的方向，则电子的运动轨迹就是一个圆，力的方向指向圆心，完全符合圆周运动的规律，所以作用力与速度又有：（3-4-20-2）其中r是电子运动圆周的半径，由于洛仑兹力就是使电子做圆周运动的向心力，因此可将（3-4-20-1)、(3-4-20-2)式联立：（3-4-20-3）由（3-4-20-3)式可得：（3-4-20-4）实验装置是用一电子枪，在加速电压u的驱使下，射出电子流，因此eu全部转变成电子的输出动能：（3-4-20-5）将（3-4-20-4）与（3-4-20-5)式联立可得：（3-4-20-6）实验中可采取固定加速电压u，通过改变不同的偏转电流，产生出不同的磁场，进而测量出电子束的圆轨迹半径r，就能测定电子的荷质比——e/m。

按本实验的要求，必须仔细地调整管子的电子枪，使电子流与磁场严格保持垂直，产生完全封闭的圆形电子轨迹。

按照亥姆霍兹线圈产生磁场的原理:(3-4-20-7)其中K为磁电变换系数，可表达为：（3-4 -20-8）式中是真空导磁率，它的值，R为亥姆霍兹线圈的平均半径，N为单个线圈的匝数，由厂家提供的参数可知R=158mm，N=130匝，因此公式（3-4-20-6）可以改写成：（3-4-20-9）四、实验步骤1．接好线路；2．开启电源，使加速电压定于120V,耐心等待，直到电子枪射出翠绿色的电子束后，将加速电压定于100V。

设计性实验十 测定电子荷质比实验目的1．了解热电子发射(thermal emission)的概念。

2．理解磁控法测量电子荷质比(charge to mass ration)的原理。

3．加强学生作图法处理实验数据的训练。

4．训练学生用计算机软件采集和处理实验数据。

实验过程中重点学习内容1．热电子发射的概念。

2．磁控法测量电子荷质比的原理。

3．磁控法测量电子荷质比计算机软件原理。

实验原理若真空二极管的阴极（用被测金属钨丝做成）通以电流加热，并在阳极外加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过。

如图1所示：这种电子从热金属丝发射的现象，称热电子发射。

图1 热电子发射 图2与成线性关系a U 2cI 如果将理想二极管置于磁场中，二极管中径向运动的电子将受到洛仑兹力的作用而作曲线运动。

当磁场强度达到一定值时，作曲线运动的径向电子流将不再能达到阳极而“断流”。

我们将利用这一现象来测定电子的荷质比。

此种方法称为磁控法。

在单电子中，从阴极发射出质量为m 的电子的动能应由阳极加速电场能eUa 和灯丝加热后电子“热激发”所具有能量E 两部分构成，根据能量守恒定律有：E eU m a +=221υ ---- (1) 电子在磁场的作用下做半径为R 的圆周运动，应满足 B e Rmυυ=2------ (2)而螺线管线圈的磁感强度B 与励磁电流(field current)I s 成正比 ------ (3)s I K B '=由(1)， (2)， (3)式可得：2'222K R m e I e E U sa ××=+ ------ (4)设：K 2'22K R m e ××= ----- (5) （K 为一—常量）并设阳极内半径为r ，阴极（灯丝）半径忽略不计，则处于临界状态下有：R=2r；，阳极电压与关系可写为：c s I I =a U c I eE KI U c a −=2----- (6)显然与成线性关系。

电子的荷质比测定实验一、引言电子荷质比测定是物理学实验中的一项重要实验，用于测量电子的电荷与质量之比。

本实验基于汤姆孙的光阴极射线实验装置，利用电场和磁场对电子进行精确的操控和测量，从而得到电子的荷质比。

该实验是量子力学的奠基实验之一，对于研究微观粒子的性质和结构起到了重要作用。

二、实验原理在实验中，我们通过以下原理来测定电子的荷质比：1. 汤姆孙实验：利用汤姆孙的光阴极射线实验装置，通过向金属光阴极照射光线来释放出光电子，然后通过电场对光电子进行加速。

2. 高速电子受力：当加速的光电子进入磁场区域时，会受到洛伦兹力的作用，其受力方向垂直于速度方向和磁场方向。

3. 荷质比计算：通过调整电场和磁场的强度，测量光电子在磁场中偏转的半径和电场下沉降的距离，可以计算出它们的电荷和质量之比。

三、实验步骤1. 准备实验装置：搭建汤姆孙实验装置，包括光源、光阴极、电场装置、磁场装置和测量仪器等。

2. 光电效应测定：通过调节光源的强度和频率，测量不同条件下光电流的变化，并记录下光电流达到饱和时的光强和光电流值。

3. 电场测定：使用电场装置对光电子进行加速，并测量在不同电场强度下，光电子通过一定距离所用的时间。

4. 磁场测定：使用磁场装置对加速后的光电子进行偏转，并测量光电子在磁场中偏转的半径。

5. 数据处理：根据实验数据计算得到电子的荷质比，并进行误差分析。

四、实验注意事项1. 实验操作需小心谨慎，避免引起意外事故。

2. 实验中涉及到高压电源和磁场装置，需要注意安全操作。

3. 在实验过程中，需要精确测量各项数据，尽量减小误差。

4. 实验装置的搭建和调试需要一定的时间和经验，要保持耐心和细致。

5. 实验完成后，注意整理和清理实验装置，确保实验室环境的整洁和安全。

五、实验结果与讨论根据实验所得的数据和计算结果，我们可以得到电子的荷质比的近似值。

通常情况下，测定结果与理论值相比会存在一定的差异，这可能是由于实验误差、仪器误差或实验条件的影响所导致的。

设计性实验十 测定电子荷质比实验目的1．了解热电子发射(thermal emission)的概念。

2．理解磁控法测量电子荷质比(charge to mass ration)的原理。

3．加强学生作图法处理实验数据的训练。

4．训练学生用计算机软件采集和处理实验数据。

实验过程中重点学习内容1．热电子发射的概念。

2．磁控法测量电子荷质比的原理。

3．磁控法测量电子荷质比计算机软件原理。

实验原理若真空二极管的阴极（用被测金属钨丝做成）通以电流加热，并在阳极外加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过。

如图1所示：这种电子从热金属丝发射的现象，称热电子发射。

图1 热电子发射 图2与成线性关系a U 2cI 如果将理想二极管置于磁场中，二极管中径向运动的电子将受到洛仑兹力的作用而作曲线运动。

当磁场强度达到一定值时，作曲线运动的径向电子流将不再能达到阳极而“断流”。

我们将利用这一现象来测定电子的荷质比。

此种方法称为磁控法。

在单电子中，从阴极发射出质量为m 的电子的动能应由阳极加速电场能eUa 和灯丝加热后电子“热激发”所具有能量E 两部分构成，根据能量守恒定律有：E eU m a +=221υ ---- (1) 电子在磁场的作用下做半径为R 的圆周运动，应满足 B e Rmυυ=2------ (2)而螺线管线圈的磁感强度B 与励磁电流(field current)I s 成正比 ------ (3)s I K B '=由(1)， (2)， (3)式可得：2'222K R m e I e E U sa ××=+ ------ (4)设：K 2'22K R m e ××= ----- (5) （K 为一—常量）并设阳极内半径为r ，阴极（灯丝）半径忽略不计，则处于临界状态下有：R=2r；，阳极电压与关系可写为：c s I I =a U c I eE KI U c a −=2----- (6)显然与成线性关系。

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。

电子荷质比测量《大学物理实验ii》实验指导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.掌控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做阴极射线管，以8sj31j为基准，它的结构例如图6.1右图，主要包含三个部分：前端为荧光屏，中间为偏移系统，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al、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al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）偏移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。

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。

《基础物理》实验报告一、实验目的:1.研究磁场几乎平行于电子束情况下电子的运动；2.用磁聚焦法测定电子荷质比。

二、实验原理：一、磁聚焦法测定电子荷质比1．带电粒子在均匀磁场中的运动：a．设电子e在均匀磁场中以匀速V运动。

当时，则在洛仑兹力f作用下作圆周运动，运动半径为R，由得如果条件不变，电子将周而复始地作圆周运动。

可得出电子在这时的运动周期T：由此可见：T只与磁场B相关而与速度V无关。

这个结论说明：当若干电子在均匀磁场中各以不同速度同时从某处出发时，只要这些速度都是与磁场B垂直，那么在经历了不同圆周运动，会同时在原出发地相聚。

不同的只是圆周的大小不同，速度大的电子运动半径大，速度小的电子运动半径小（图1）。

b．若电子的速度V与磁场B成任一角度：我们可以把V分解为平行于磁场B的分量和垂直于B的分量，这时电子的真实运动是这两种运动的合成：电子以作垂直于磁场B的圆周运动的同时，以作沿磁场方向的匀速直线运动。

从图2可看出这时电子在一条螺旋线上运动。

可以计算这条螺旋线的螺距L：由3式得由此可见，只要电子速度分量大小相等则其运动的螺距L就相同。

这个重要结论说明如果在一个均匀磁场中有一个电子源不断地向外提供电子，那么不论这些电子具有怎样的初始速度方向，他们都沿磁场方向作不同的螺旋线运动，而只要保持它们沿磁场方向的速度分量相等，它们就具有相同的由式4决定的螺距。

这就是说，在沿磁场方向上和电子源相距L处，电子要聚集在一起，这就是电子的旋进磁聚焦现象。

至于时，则磁场对电子的运动和聚焦均不产生影响。

二、利用示波管测定电子的荷质比把示波管的轴线方向沿均匀磁场B的方向放置，在阴极K和阳极之间加以电压，使阴极发出的电子加速。

设热电子脱离阴极K后沿磁场方向的速度为零。

经阴极K与阳极之间的电场加速后，速度为。

这时电子动能增量为。

由能量守恒定律可知，电子动能的增加应等于电场力对它做的功。

如果第一阳极与阴极K间的电位差为（和接在一起），则此功应为：，有只要电压V2确定，电子沿磁场的速度分量是确定的。

实验6—2 电子荷质比的测定电子电荷e 和电子质量m 之比e m 称为电子荷质比，它是描述电子性质的重要物理量。

历史上就是首先测出了电子的荷质比，又测定了电子的电荷量，从而得出了电子的质量，证明原子是可以分割的。

测定电子荷质比有多种不同的方法，如磁聚焦法、磁控管法、汤姆逊法及双电容法等，该实验是利用纵向磁场聚焦法测定电子荷质比。

【实验目的】1. 研究带电粒子在磁场中聚焦的规律。

2. 掌握测量电子荷质比的一种方法。

【实验原理】1. 电子射线的磁聚焦原理将示波管（其结构如图6-2-1所示）的第一阳极A 1、第二阳极A 2及水平和垂直偏转板全连在一起，相对于阴极板加一电压2U ，由于该电压和栅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交叉点，随后电子束又散射开来。

这样电子一进入A 1后，就在零电场中作匀速运动，发散的电子束将不再会聚，而在荧光屏上形成一个面积很大的光斑。

若在示波管外套一个通电螺线管，在电子射线前进的方向产生一个磁感应强度为B的均匀磁场，在均匀磁场B 中以速度v运动的电子，受到的洛仑兹力m F 为m F ev B =-⨯(6-2-1)图6-2-1 示波管结构示意图大学物理实验204 当v和B平行时，洛仑兹力等于零，电子的运动不受磁场的影响。

当v和B垂直时，mF 垂直于速度v和磁感应强度B ，电子在垂直于B 的平面内作匀速圆周运动，如图6-2-2(a)所示。

根据牛顿定律2m v F evB m R== (6-2-2)电子运动的轨道半径为mvR eB= (6-2-3) 电子绕圆一周所需时间（周期）T 为：22R mT v eBππ==(6-2-4) 可见，周期T 和电子速度v 无关，即在均匀磁场中不同速度的电子绕圆一周所需的时间是相同的，但速度大的电子轨道半径R 也大。

因此，已经聚焦的电子射线，绕圆一周后又将会聚到一点。

在一般情况下，电子的速度v 与磁感应强度B 之间成一角度θ，这时可将v分解成与B 平行的轴向速度//(cos )v v θ=和与B垂直的径向速度v ⊥)sin (θv =两部分，如图6-2-2(b)所示。

测量电子荷质比的方法
测量电子荷质比的方法有多种，以下是其中几种常见的方法：
1. 汤姆孙法（Thomson Method）：该方法利用直线偏转电子束的运动进行测量。

首先通过一个磁场对电子束进行偏转，然后再通过一个电场使电子束恢复原来的方向。

通过测量磁场和电场的强度以及电子束的偏转角度，可以得到电子荷质比的值。

2. 米立坎普法（Millikan Oil Drop Experiment）：该方法利用油滴的静电平衡来测量电子荷质比。

首先，在一个带有正电的平行电极的空间中，释放一些带有负电的油滴。

通过调节电场的强度，使油滴保持静止。

通过测量油滴的电荷量和沉降速度，可以得到油滴的质量和电荷量，从而计算出电子荷质比。

3. 约瑟夫森效应（Josephson Effect）：该方法利用超导电流的特性来测量电子荷质比。

超导电流是指在特定温度下材料的电阻为零，流经它的电流被称为超导电流。

根据约瑟夫森效应，超导电流通过两个超导体之间的隧穿结时，会产生一个频率与电子荷质比成正比的微弱直流电压。

通过测量这个电压，可以得到电子荷质比的值。

这些方法都需要精确的实验设备和技术来进行测量，但它们都能够提供准确的电子荷质比值。

23. 電子荷質比的測定【目 的】觀察電子在電場與磁場中的三維運動，並測定電子的荷質比(e/m)。

【方 法】一個填充低壓氦氣的球形電子束管，內有燈絲、一對加速電板和一對偏轉電板；外有亥姆霍茲雙線圈。

燈絲與加速電板可以產生電子束，調控偏轉電板的電壓可以改變電子束所受電力的大小與方向，調控亥姆霍茲雙線圈的電流可以改變電子束所受羅倫茲力的大小與方向。

當電子束形成之後，與氦氣分子碰撞，會使氣體發出綠光，就能夠在電子所經過的路徑上看到清晰的光跡。

若是垂直射入均勻磁場中，因為受到磁力而彎成圓形軌跡。

量測圓形軌跡的半徑，即可計算出電子的荷質比。

【原 理】一、電子束的形成與觀察陰極的燈絲經過加熱，會因高溫使其表面原子的電子具有足夠的能量而脫離原子的束縛，離開燈絲之後並會加速奔向陽極，形成電子束。

產生電子束的器材稱為電子槍或電子束管，若想要觀察電子軌跡，則應在真空管的內壁塗上螢光物質或是填充低壓惰性氣體。

威爾尼特電子管內含有低壓氦氣，非常適合觀察電子在三維空間的運動。

當電子碰到稀薄的氣體分子而有能量的交換，氣體分子被激發至高能階後再回至低能階，同時釋出光子，部份為可見光，因此發光所在即為電子的位置。

如圖1所示，若無偏轉電場與外部磁場，電子束的軌跡應為直線。

圖1 威爾尼特電子管(Wehnelt tube) 圖2 電子荷質比的簡單實驗裝置二、電子在均勻電場中的運動電子在離開電子槍時的速度為υ，動能為a eV m =22υ，為加速電壓，隨後進入一個均勻的電場中。

該電場是由一對偏轉電板所產生，兩板的電壓為 (上正、下負)，偏轉電板的長度為a V d V L ，間距為。

如圖3所示。

因為電子只有在垂直方向受到電力的作用，做等加速度運動；而在水平方向並沒有受到電力的作用，保持等速運動。

因此，電子在偏轉電板中的軌跡為拋物線，向上偏轉。

離開偏轉電板之後，電子則做等速直線運動，偏轉角為d φ。

圖3 電子在偏轉電板中的運動軌跡電子在進入偏轉電板時的垂直初速為零及水平初速為v ；在離開平行電板時的垂直末速為但水平末速仍為v 。

测量电子荷质比的方法电子荷质比（e/m）是指电子的电荷与质量之比。

测量电子荷质比的方法主要有三种：磁场法、电场法和回旋加速器法。

磁场法是通过将电子束引入垂直于磁场的区域内，利用洛伦兹力的原理来测量电子荷质比。

在垂直于磁场方向上存在洛伦兹力F=evB，其中e是电子的电荷，v 是电子的速度，B是磁感应强度。

当电子束经过磁场时，受到洛伦兹力的作用，使其在垂直方向上产生偏转。

根据洛伦兹力的原理以及偏转半径的测量，可以计算出电子荷质比。

这种方法的优点是测量结果精确，但需要较强的磁场和精确的仪器，同时也要保证电子束的速度和方向稳定。

电场法是通过将电子束引入电场区域内，利用电场力和重力平衡的原理来测量电子荷质比。

当电子束进入电场区域后，受到电场力Fe=eE的作用，其中E是电场强度。

电子束在垂直于电场方向上受到电场力和重力的平衡，使其产生偏转。

通过测量偏转角度和电场强度，可以计算出电子荷质比。

这种方法的优点是操作简便，但需要保证电场强度和重力平衡，同时也要注意电子束的速度和方向。

回旋加速器法是通过利用磁场和电场共同作用的原理来测量电子荷质比。

回旋加速器是一种能够使带电粒子在高速旋转的环形轨道上运动的装置。

回旋加速器主要包括两个主要部分：磁铁和电极。

磁铁产生强磁场，使带电粒子进入环形轨道运动；电极产生强电场，使带电粒子加速。

通过改变磁场和电场的强度，可以调节带电粒子的速度和轨道半径，进而测量电子荷质比。

这种方法的优点是可以精确控制粒子的速度和方向，提高测量的精确度，但需要较复杂的装置和精确的控制技术。

除了这三种方法，还有一些其他辅助方法，如均匀磁场法、密度法等。

在实际测量中，需要根据具体实验条件选择合适的方法，并注意控制误差，提高测量的准确性和可靠性。

总结起来，测量电子荷质比的方法包括磁场法、电场法和回旋加速器法。

这些方法在操作方式和测量精度上有所不同，但都能有效地测量出电子荷质比。

在实际应用中，需要根据具体需求和条件选择合适的方法，并注意保证实验的精确性和可重复性。