㈠ 电子比荷的测量
电子荷质比测定
【实验目的】:
1、了解利用电子在磁场中偏转的方法来测定电子荷质比。
2、通过实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】:
FB710型电子荷质比测定仪
【实验原理】:
当一个电荷以速度v垂直进入磁场时,电子要受到洛伦兹力的作用,它的大小可由公式
f=ev*B (1)
所决定,由于力的方向是垂直于速度的方向,则电子的运动的轨迹是一个圆,力的方向指向圆心,完全符合圆周运动的规律,所以作用力与速度的关系为
f=mv^2/r (2)
其中r时电子运动圆周的半径,由于洛伦兹力就是使电子做圆周运动的向心力,因此 evB=mv^2/r (3)
由公式转换可得
e/m=v/rB (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,因此又有
eU=mv^2/2 (5)
由公式(4)、(5)可得
e/m=2U/(r*B)^2 (6)
实验中可采取固定加速电压U,通过改变偏转点了,产生不同的磁场,进而测量出电子束的圆轨迹半径,就能测定电荷的荷质比。
亥姆赫兹线圈产生磁场的原理,
B=K*I (7)
其中K为磁电变换系数,可表达为
K=μ0(4/5)∧(3/2)*N/R (8)
其中μ0是真空导磁率,等于4T*m/A或H/m,R为亥姆赫兹线圈的平均半径,N为单个线圈的匝数,其他参数
R=158mm,N=130匝,因此公式(6)可以改写为
e/m=[125/32]R∧2U/μ0∧2N∧2I∧2r∧2=2.474×10∧12 R∧2U/N∧2I∧2r∧2(C/kg) (9)
【实验内容】:
1、正确完成仪器的连接。
2、开启电源,使加速电压文档于120V。
3、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,缓缓改变亥姆兹线圈中的电流,观察电子束大小、偏转的变化。
4、测量步骤:
(1)调节仪器后线圈上的反射镜的位置,以方便观察。
(2)移动测量机构上的滑动标尺,用黑白分界的中心刻度线,对准电子枪口与反射镜中的像,采用三点一线的方法测出电子圆的右端点,从游标上读出刻度数,并记录。
(3)再次移动滑动标尺到电子圆的左端点,采用同样的方法读出刻度数,并记录,同时记录对应的电流值。
(4)用公式r=(S1-S0)/2求出电子圆的半径
(5)记录实验环境条件,整理好实验仪器。
【数据处理】
测量值
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
【误差分析】
1、 系统误差
(1) 实验理论和实验方法不完善带来的误差,例如理论公式的近似性或实验条件达不到理论要求。
(2) 实验仪器不准确或使用不当造成的误差,例如,仪器本身存在某些缺陷,或没有在规定条件下使用仪器。
(3) 环境条件有规律地变化所引起的误差,例如,温度、气流、电压的变化对测量结果带来一定影响。
(4) 实验者的某些不足也会产生系统误差,例如,由于生理或心理的特点,有人估计读书时总是偏大或偏小。
2、 随机误差
(1) 实验周围环境或操作条件的微笑波动。
(2) 观测者本人在判断和估计读数上的变动性。
(3) 测量仪器指示数值的变动性。
㈡ 电子荷质比的测定方法有哪些要具体的 谁知道
若用电磁偏转 先使它通过速度选择器 适当调节E B V=E/B
(1)电偏转:垂直平行板射入 则偏距 Y=1/2×mU/qB×L²//V²
∴ q/m=2mdyE²/UL²B² -------这些量都是可测量的宏观量
(2)磁偏转:(既质谱仪)设感光底片离入射点的距离为对d
d=2R=2mv/qB=2E/dB² ---同样这些量都是可测量的宏观量
当然 最早测定它的是密立根油滴实验
㈢ 电子的比荷是多少
电子的比荷是:(1.758802±0.000005)×10的11次方C/Kg。最早发现的基本粒子。带负电,电量为1.602176634×10-19库仑,是电量的最小单元。质量为9.10956×10-31kg。常用符号e表示。1897年由英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现。一切原子都由一个带正电的原子核和围绕它运动的若干电子组成。
带电粒子的电量与其质量之比,是基本粒子的重要数据之 一。测定荷质比是研究带电粒子和物质结构的重要方法。英国人汤姆逊首先利用磁场测出电子的荷质比。1897年J.J.汤姆孙通过电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比,它比电解中的单价氢离子的荷质比约大2000倍,从而发现了比氢原子更小的组成原子的物质单元,定名为电子。
㈣ 电子比荷的测定
电子比荷=q/m
有这么一个公式m*v^2/q=f
f为向心力
所以这里知道电子比荷可以再螺旋加速器中
得出速度
而电子的速度在物理学上可以做很多研究比如说电子的碰撞啦
还有在加速中会产生能级
㈤ 电子的比荷是什么
电子的电荷量e与电子的质量m叫做电子的比荷,他也是一个重要的物理量。电子的比荷等于e/m=1.76×10的11次方
㈥ 电子荷质比的测定的方法
若用电磁偏转
先使它通过速度选择器
适当调节E
B
V=E/B
(1)电偏转:垂直平行板射入
则偏距
Y=1/2×mU/qB×L²//V²
∴
q/m=2mdyE²/UL²B²
-------这些量都是可测量的宏观量
(2)磁偏转:(既质谱仪)设感光底片离入射点的距离为对d
d=2R=2mv/qB=2E/dB²
---同样这些量都是可测量的宏观量
当然
最早测定它的是密立根油滴实验
㈦ 电子的比荷怎么求
比荷又叫荷质比,是电荷与质量的比值。如果知道这两个数字,就可以直接求得了。也可以通过另一种方式:把电子以一定速度V入射磁感强度为B的匀强磁场中,电子在里面做匀速圆周运动,我们测出轨迹圆的半径R,就可求得荷质比了。
原理:根据洛仑兹力提供向心力,qvB = mv^2/R ,可得:q/m = V/RB