HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY 物理实验报告 实 验 题 目： 电子束的电偏转与电子荷质比的测定 姓 名： 张志林 物理实验教学中心 - 1 - 实 验 报 告 一、实验题目：电子束的电偏转与电子荷质比的测定 二、实验目的： 1.了解示波管的基本结构和电聚焦的原理； 2.测量示波管的电偏转灵敏度； 3.了解电子束纵向磁聚焦的基本原理； 4.观察磁聚焦现象，学习用磁聚焦法测定电子比荷e/m。 三、实验仪器： 电子束实验仪、直流安培表、直流稳压电源、三用表三块。 四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）： 1.示波管的基本结构和静电聚焦原理 示波管由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成，如图12-1所示。其中电子枪是示波管的核心部件。 示波管的基本结构图 H ，H ′—钨丝加热电极；FA—聚焦电极；K —阴极；A2—第二加速阳极；G —控制栅极；X1X2—水平偏转板；A1—第一加速阳极；Y1Y2—垂直偏转板 - 2 - 电子枪由阴极K、栅极G、第一加速阳极A1、聚焦阳极FA 和第二加速阳极A2等同轴金属圆筒（筒内膜片的中心的限制小孔）组成。当加热电流从H，H′通过钨丝，阴极K 被加热后，筒端的钡锶氧化物涂层内的自由电子获得较高的动能，从表面逸出。因为第一加速阳极A1具有（相对于阴极K）很高的电压（例如1100V），在K - G - A1之间形成强电场，故从阴极逸出的电子在电场中被加速，形成一束电子射线，最后打击在屏的荧光物质上，发出可见光，在屏背可以看见一个亮点。 射线中的电子从电子枪“枪口”（最后一个加速电极A2的小孔）射出的速度 vz，由下面的能量关系决定 2221eVmvz 式中，U2为A2对阴极K 的电位差，电子的最后射出速度 vz是相同的，与电子在电子枪内的电位起伏无关。 控制栅极G 相对于阴极K 负电位（见图中电路），两者相距很近，当栅极G 负的电位不很大时就足以把电子斥回，使电子束截止。用电位器 R1调节 G 对K 的电压，可以控制电子枪射出电子的数目，从而连续改变屏上光点的亮度。 阴极发射的电子在电场的作用下，会聚于控制栅极小孔附近一点。在这里，电子束具有最小的截面，往后，电子束又散射开来。为了把散射开来的电子束会聚起来，采用如图 12-2所示的静电场装置（静电透镜）。其作用原理如下： 图 12-2 电场聚焦原理 电子枪内的聚焦电极FA 与第二加速电极A2组成一个静电透镜，其间的静电场分布如图 12-2所示。虚线为等位线，实线为电力线，电场对Z轴是对称分布...
