大学物理演示实验讲义-2 下载本文

2.在频谱面上放置空间滤波器。调节滤波器使相应于天空的蓝光通过,相应于房子的红光通过,相应于地的黄光通过,这时在屏上将出现蓝色的天空、红色的房子和黄色的地的彩色图像。

3.重新调整滤波小孔在相应彩色衍射图上的位置,观察像面图像色彩的变化,记录观察到的现象。

【注意事项】

不要用手触摸物及光学元件的表面。

电子荷质比的测量

【实验目的】

1.了解电子在磁场中的运动规律。

2.学习用电子荷质比测试仪测量电子荷质比的方法。 【实验仪器】

FB710型电子荷质比测试仪 【实验原理】

当螺线管中通有电流时,管内将产生沿螺线管轴线方向、磁感应强度为B的磁场。若电子以速度垂直进入磁场时,将受到的洛伦磁力F?e(v?B)的作用,

作圆周运动:

v2?m F?evB

r

ev?则 mrB

由阴极发射的电子,在加速电压U的作用下获得动能,由动能定理:

1e2Umv2?eU 则 ?22m(rB)保持加速电压U不变,通过改变螺线管中电流I,改变磁场B的大小,测量出电子圆周运动的半径r,即可得到电子的e2m值。

?NI4其中 B?()3?0 式中:?0?4??10?7H/m ;螺线管总匝

5R数N?130匝;螺线管的半径R?158mm。

e125UR2U12 ???3.65399?10?(c/kg) 22m32(?0NIr)(Ir)【实验步骤】

1.开启电源,将加速电压调至120V,看到电子枪射出翠绿色的电子束后,再将加速电压回调至100V并在整个实验的过程保持不变。

2.调节偏转电流,使电子束的运行轨迹形成封闭的圆,细心调节聚焦电压,使电子束明亮,缓缓改变亥姆霍兹线圈中的励磁电流,观察电子束曲率半径大小的变化。

3.改变磁场电流,测量电子束圆周运动的曲率半径,计算出电子的荷质比。 【数据记录】

V,e 电子荷质比的测量 U?100m?1.759?1011Ckg?1

n x0(mm) xn(mm) 1I(A) rn?(xn?x0) 2(mm)e(Ckg?1) me(Ckg?1) m1 2 3 4 5 6 7 8

1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 【注意事项】

1.实验开始时应细心调节电子束与磁场方向垂直,形成一个不带任何重影的圆环。

2.电子束的激发加速电压不宜调得过高,太高容易引起电子束散焦。电子束刚激发时加速电压需要偏高一些,大约120V,且一旦激发后,将加速电压回调至100V。

3.测量电子束半径时,三点一直线的校对应仔细,避免读数偏离(因人而异),引入系统误差。

4.测量结束后,将电流、电压均调至零后再关掉电源。