電子荷質(zhì)比測(cè)定

1、.實(shí)驗(yàn)報(bào)告【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】：電子荷質(zhì)比測(cè)定【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?、了解利用電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的方法來(lái)測(cè)定電子荷質(zhì)比。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)洛倫茲力的認(rèn)識(shí)。【實(shí)驗(yàn)儀器】:FB710型電子荷質(zhì)比測(cè)定儀【實(shí)驗(yàn)原理】：當(dāng)一個(gè)電荷以速度v垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，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，由于力的方向是垂直于速度的方向，則電子的運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓，力的方向指向圓心，完全符合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所以作用力與速度的關(guān)系為 f=mv2/r (2)其中r時(shí)電子運(yùn)動(dòng)圓周的半徑，由于洛倫茲力就是使電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此 evB=mv2/r (3)由公式轉(zhuǎn)換可得 e/m=v/rB (4)實(shí)驗(yàn)裝置是

2、用一電子槍?zhuān)诩铀匐妷篣的驅(qū)使下，射出電子流，因此eU全部轉(zhuǎn)變成電子的輸出動(dòng)能，因此又有 eU=mv2/2 (5)由公式（4）、（5）可得 e/m=2U/(r*B)2 (6)實(shí)驗(yàn)中可采取固定加速電壓U，通過(guò)改變偏轉(zhuǎn)點(diǎn)了，產(chǎn)生不同的磁場(chǎng)，進(jìn)而測(cè)量出電子束的圓軌跡半徑，就能測(cè)定電荷的荷質(zhì)比。亥姆赫茲線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理， B=K*I （7）其中K為磁電變換系數(shù)，可表達(dá)為K=0（4/5）（3/2）*N/R （8） 其中0是真空導(dǎo)磁率，等于4T*m/A或H/m,R為亥姆赫茲線(xiàn)圈的平均半徑，N為單個(gè)線(xiàn)圈的匝數(shù)，其他參數(shù)R=158mm,N=130匝，因此公式（6）可以改寫(xiě)為e/m=125/32R2U/02N

3、2I2r2=2.4741012 R2U/N2I2r2(C/kg) (9)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】：1、正確完成儀器的連接。2、開(kāi)啟電源，使加速電壓文檔于120V。3、調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電流，使電子束的運(yùn)行軌跡形成封閉的圓，細(xì)心調(diào)節(jié)聚焦電壓，使電子束明亮，緩緩改變亥姆茲線(xiàn)圈中的電流，觀察電子束大小、偏轉(zhuǎn)的變化。4、測(cè)量步驟：（1）調(diào)節(jié)儀器后線(xiàn)圈上的反射鏡的位置，以方便觀察。（2）移動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)上的滑動(dòng)標(biāo)尺，用黑白分界的中心刻度線(xiàn)，對(duì)準(zhǔn)電子槍口與反射鏡中的像，采用三點(diǎn)一線(xiàn)的方法測(cè)出電子圓的右端點(diǎn)，從游標(biāo)上讀出刻度數(shù)，并記錄。（3）再次移動(dòng)滑動(dòng)標(biāo)尺到電子圓的左端點(diǎn)，采用同樣的方法讀出刻度數(shù)，并記錄，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的電流值。（

4、4）用公式r=(S1-S0)/2求出電子圓的半徑（5）記錄實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件，整理好實(shí)驗(yàn)儀器?！緮?shù)據(jù)處理】測(cè)量值rUI78.111121.2678.271211.3563.851271.5998.981171.0183.251021.07【誤差分析】1、 系統(tǒng)誤差（1） 實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)方法不完善帶來(lái)的誤差，例如理論公式的近似性或?qū)嶒?yàn)條件達(dá)不到理論要求。（2） 實(shí)驗(yàn)儀器不準(zhǔn)確或使用不當(dāng)造成的誤差，例如，儀器本身存在某些缺陷，或沒(méi)有在規(guī)定條件下使用儀器。（3） 環(huán)境條件有規(guī)律地變化所引起的誤差，例如，溫度、氣流、電壓的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)一定影響。（4） 實(shí)驗(yàn)者的某些不足也會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，例如，由于生理或心理的特點(diǎn)，有人估計(jì)讀書(shū)時(shí)總是偏大或偏小。2、 隨機(jī)