電子荷質比的測量實驗裝置

Ⅱ 電子比荷的測量

電子荷質比測定
【實驗目的】：
1、了解利用電子在磁場中偏轉的方法來測定電子荷質比。
2、通過實驗加深對洛倫茲力的認識。
【實驗儀器】:
FB710型電子荷質比測定儀
【實驗原理】：
當一個電荷以速度v垂直進入磁場時，電子要受到洛倫茲力的作用，它的大小可由公式
f=ev*B (1)
所決定，由於力的方向是垂直於速度的方向，則電子的運動的軌跡是一個圓，力的方向指向圓心，完全符合圓周運動的規律，所以作用力與速度的關系為
f=mv^2/r (2)
其中r時電子運動圓周的半徑，由於洛倫茲力就是使電子做圓周運動的向心力，因此 evB=mv^2/r (3)
由公式轉換可得
e/m=v/rB (4)
實驗裝置是用一電子槍，在加速電壓U的驅使下，射出電子流，因此eU全部轉變成電子的輸出動能，因此又有
eU=mv^2/2 (5)
由公式（4）、（5）可得
e/m=2U/(r*B)^2 (6)
實驗中可採取固定加速電壓U，通過改變偏轉點了，產生不同的磁場，進而測量出電子束的圓軌跡半徑，就能測定電荷的荷質比。
亥姆赫茲線圈產生磁場的原理，
B=K*I （7）
其中K為磁電變換系數，可表達為
K=μ0（4/5）∧（3/2）*N/R （8）
其中μ0是真空導磁率，等於4T*m/A或H/m,R為亥姆赫茲線圈的平均半徑，N為單個線圈的匝數，其他參數
R=158mm,N=130匝，因此公式（6）可以改寫為
e/m=[125/32]R∧2U/μ0∧2N∧2I∧2r∧2=2.474×10∧12 R∧2U/N∧2I∧2r∧2(C/kg) (9)
【實驗內容】：
1、正確完成儀器的連接。
2、開啟電源，使加速電壓文檔於120V。
3、調節偏轉電流，使電子束的運行軌跡形成封閉的圓，細心調節聚焦電壓，使電子束明亮，緩緩改變亥姆茲線圈中的電流，觀察電子束大小、偏轉的變化。
4、測量步驟：
（1）調節儀器後線圈上的反射鏡的位置，以方便觀察。
（2）移動測量機構上的滑動標尺，用黑白分界的中心刻度線，對准電子槍口與反射鏡中的像，採用三點一線的方法測出電子圓的右端點，從游標上讀出刻度數，並記錄。
（3）再次移動滑動標尺到電子圓的左端點，採用同樣的方法讀出刻度數，並記錄，同時記錄對應的電流值。
（4）用公式r=(S1-S0)/2求出電子圓的半徑
（5）記錄實驗環境條件，整理好實驗儀器。
【數據處理】
測量值
r
U
I
78.11
112
1.26
78.27
121
1.35
63.85
127
1.59
98.98
117
1.01
83.25
102
1.07
【誤差分析】
1、 系統誤差
（1） 實驗理論和實驗方法不完善帶來的誤差，例如理論公式的近似性或實驗條件達不到理論要求。
（2） 實驗儀器不準確或使用不當造成的誤差，例如，儀器本身存在某些缺陷，或沒有在規定條件下使用儀器。
（3） 環境條件有規律地變化所引起的誤差，例如，溫度、氣流、電壓的變化對測量結果帶來一定影響。
（4） 實驗者的某些不足也會產生系統誤差，例如，由於生理或心理的特點，有人估計讀書時總是偏大或偏小。
2、 隨機誤差
（1） 實驗周圍環境或操作條件的微笑波動。
（2） 觀測者本人在判斷和估計讀數上的變動性。
（3） 測量儀器指示數值的變動性。

Ⅲ 測量電子荷質比有哪些實驗方法

利用高分辨質譜儀測量.

Ⅳ 電子荷質比的測定的方法

若用電磁偏轉
先使它通過速度選擇器
適當調節E
B
V=E/B
(1)電偏轉：垂直平行板射入
則偏距
Y=1/2×mU/qB×L²//V²
∴
q/m=2mdyE²/UL²B²
-------這些量都是可測量的宏觀量
(2)磁偏轉：（既質譜儀）設感光底片離入射點的距離為對d
d=2R=2mv/qB=2E/dB²
---同樣這些量都是可測量的宏觀量
當然
最早測定它的是密立根油滴實驗

Ⅳ 求雙電容法測電子荷質比的實驗步驟。。。。。

在真空管中由陰極K發出的電子，其初速度為零此電子被陰極K和陽極A間電場加速後穿過屏障D1上的小孔，然後按順序穿過電容器C1、屏障D2上小孔和第二個電容器C2而射到熒光屏F上，陽極和陰極間的電壓為U。分別在電容器上加有頻率f的完全相同的交流電壓，C1之間的距離為L，選擇頻率使電子束在熒光屏上亮點不發生偏轉 由於電子通過電容器的時間極短，在此極短時間內可以認為加在電容器C1、C2兩端交流電壓值不變，因而，要使電子通過C1與C2時，其電場方向恰好相反，那麼電子通過兩電容器間的距離所需要的時間 n=1，2，3……，電子經過KA間電場加速時獲得的速度v滿足，解得。

Ⅵ 下圖為湯姆生在1897年測量陰極射線（電子）的荷質比時所用實驗裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一

（1）電子在復合場中二力平衡，即qE=evB ①
解得：v=