聚焦带电粒子荷质比的测定

带电粒子的荷质比(q/m)是带电粒子重要的特征量,对研究带电粒子的特性具有深刻的物理意义,如:汤姆生通过测定电子的荷质比从而发现了电子;卢瑟福通过测定原子核的荷质比和质子的荷质比从而预言了中子的存在,为查德威克发现中子指明了方向,等等.带电粒子荷质比的测量方法有很多,笔者结合中学物理教学实际,归纳出测定带电粒子荷质比的七种方法,供大家参考.     

聚焦荷质比的测定

荷质比是带电粒子的重要特征量,汤姆生通过测定电子的荷质比而发现了电子,卢瑟福通过测定原子核的荷质比和质子的荷质比而预言到中子的存在.由此看来,测定荷质比对物理学研究具有重要意义.浏览高考试题,发现荷质比的测量方法有很多,下面仅举三种.     

一道关于电子荷质比e/m的竞赛题

利用物理方法确定带电粒子的化学组成,通常需要测定该带电粒子的荷质比q/m,当带电粒子为电子时,其荷质比记为e/m,对电子荷质比e/m的测定,中学阶段介绍了汤姆生原理: 让电子垂直进入匀强磁场,在洛仑兹力的作用     

测定带电粒子荷质比的常见方法

带电粒子的荷质比是带电粒子的一个重要特征量 ,必须通过实验进行测定 .测定带电粒子的荷质比的方法有很多 ,笔者归纳出 4种常见方法 .方法 1　利用速度选择器测量例 1　图 1所示为一种可用于测量电子电荷 e与质量 m比值 e/ m的阴极射线管 ,管内处于真空状态 .图中 L是灯丝 ,当     

用初等数学方法导出电子荷质此测定实验中的公式

带电粒子的电量与质量的比值叫荷质比，用式e/m表示，它是带电微观粒子的基本参量之一，它是研究物质结构的基础。荷质比的测定在近代物理学中具有重大意义，电子荷质比的测定实验是物理学中电磁实验所必不可少的。     

带电粒子荷质比的测量方法

测量带电粒子的荷质比是近代物理中研究带电微粒性质的一个重要实验课题 .自从英国物理学家汤姆生第一个测量电子的荷质比后 ,随着科学技术的发展 ,后来人们又设计出更方便、准确的测量带电粒子荷质比的实验方法及实验装置 .本文拟对各种荷质比测量装置和方法作一简单介绍 ,并结合中学物理教学实际 ,对各种以荷质比测量为背景的科技物理综合问题进行分析和小结 .一、利用电场偏转法测量电子荷质比电子的荷质比是由英国的物理学家汤姆生 (J.J.Thomson)于 1897年在英国剑桥大学卡文迪许实验室首先测出的 ,在当时这一发现对电子的存在提供了…     

用初等数学方法导出电子荷质比测定实验中的公式

带电粒子的电量与质量的比值叫荷质比,用式e/m表示,它是带电微观粒子的基本参量之一,它是研究物质结构的基础。荷质比的测定在近代物理学中具有重大意义,电子荷质比的测定实验是物理学中电磁实验所必不可少的。通过荷质比的测定实验可以加深对物质结构的了解。在实验中电子荷质比的测定公式因数学推导牵涉到解微分方程,因此实验中一般没有公式推导过程,直接给出公式,如有推导过程也复杂繁难,由此对实验理解产生困难。下面我们试用初等     

测定电子荷质比的几种实验方法

电子的发现，不仅使人类对电现象有了更本质的认识，还打破了原子是不可再分的最小单位的观点．带电粒子的电荷量与质量的比值叫荷质比，简称比荷，是带电微观粒子的基本参量之一，荷质比的测定在近代物理学的发展中具有重大的意义，是研究物质结构的基础．电子的荷质比是由英国的物理学家汤姆生在1897年于英国剑桥大学卡文迪什实验室在对“阴级射线”粒子的荷质比的测定中首先测出的，在当时这一发现对电子的存在提供了最好的实验证据．而就现在看，测定荷质比的方法很多，我们分别进行讨论．     

介绍一种测定电子荷质比的新方法——双电容器法

双电容器法是较为精确地测定电子荷质比 ｅｍ的现代测量方法之一 ,一道最新物理竞赛题介绍了这种方法 .测定电子荷质比 ｅｍ的最精确的现代方法之一是双电容器法 ,如图 1所示 .在真空管中由阴极Ｋ发射出的电子 ,其初速度可忽略不计 ,此电子被阳极Ａ的电场加速后穿过屏障Ｄ1上的小孔 .然后顺序穿过电容器Ｃ1、屏障Ｄ2 和第二个电容器Ｃ2 而射到荧光屏Ｅ上 .阳极与阴极间的电势差为Ｕ .在电容器Ｃ1、Ｃ2 上加有频率为ｆ的同步交变电压 .在每个电子通过每个电容器的极短时间里 ,电场可视作恒定的 .选择频率ｆ使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏…     

中子质量测定实验问题探讨

不同于电子和质子质量的测量(可以通过荷质比的测定求出),中性的中子质量的测定要困难得多。这可能也是约里奥·居里夫妇当年错失发现电子机会的原因之一。中子质量通常采用碰撞的方法转化为测定带电粒子的速度而求出。     

用磁聚焦法测量电子荷质比的误差分析

由于电子的质量非常小,用直接测量的方法很难将其测量准确。然而电子的电量是已知的,只要用实验的方法测量出电子电量与电子质量的比值(荷质比),电子的质量就可以确定了。荷质比是电子的最基本属性,是电子的一个重要参数,在近代物理学发展中具有重大意义。磁聚焦法是测定电子荷质比的有效方法,而该方法会产生一定的误差,笔者通过物理实验,对测量的核     

磁聚焦法测定电子荷质比实验电子束螺旋线起点的确定

利用电子束实验仪进行电子荷质比测定的磁聚焦实验原理,通过对同一实验多组实验数据的分析处理,提出了磁聚焦法测荷质比实验电子束螺旋线起点位置的方法．     

解物理题时审题应注意什么

在动手解答物理题之前 ,应先进行审题。认真阅读题目 ,弄清题目中的物理状态、物理过程和物理情境 ,找出其中起重要作用的因素及有关条件 ;发掘题目隐含的条件并警惕容易引人出错的文字、数字和字母。下面举例说明。　　例 1　测定电子荷质比ｅ/ｍ的最精确的现代方法之一是双电容器法 ,如图 1所示 ,在真空管中由阴极Ｋ发射出的电子 ,其初速度可忽略不计。此电子被阳极Ａ的电场加速后穿过屏障Ｄ1 上的小孔。然后依次穿过电容器Ｃ1 、屏Ｄ2 和第二个电容器Ｃ2 而射到荧光屏Ｅ上。阳极与阴极间的电势差为Ｕ。在电容器Ｃ1 、Ｃ2 上加有频率ｆ的…     

电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定

介绍了利用电子束实验仪进行电子荷质比的测定的磁聚焦实验原理。并对测量结果进行了不确定度评定。结果表明，准确测定聚焦时的励磁电流值是做好该实验的关键。     

J2433-1型洛仑兹力演示器的检修

洛仑兹力演示器是学校教学专用仪器,它能显示磁场对运动电子产生的洛仑兹力,可在三维空间观察电子运动的径迹,并能测定电子的荷质比;它还能演示运动电子在电场作用下产生的偏转.但在使用过程中也易出故障.以下是笔者在实际工作中遇到的二例故障,现将分析与检修过程介绍如下.     

带电粒子在磁场中运动问题的归类分析

带电粒子垂直磁场方向进入磁场,在洛仑兹力作用下问题是历年高考命题的热点,重要涉及粒子运动轨迹与电性分析、粒子在磁场运动的轨迹半径、偏角、运动时间、粒子的荷质比(q/m)、加速电压等参量的求解,现对此作一总结。一、确定带电粒子在磁场中的运动轨迹和     

电子有了精确的质量

德国科学家宣布对电子质量做出了迄今最精确的估算,精度比此前采用的数据提高了13倍。这项成果对基础物理研究具有重要价值,为科学家探索物质世界提供了一种更为精确的工具。 电子是构成原子的基本粒子之一,在原子中围绕原子核旋转,带负电,质量极小。1897年,英国剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆逊在稀薄气体放电的实验中,首次证明了电子的存在,并测定了电子的荷质比（带电体的电荷量与质量的比值）。     

塞曼效应数字成像法测定电子荷质比

用数码成像技术对塞曼效应实验装置进行改造,在Windows系统中的画图软件或Photoshop软件中对拍摄的光谱图进行编辑测量,也可将图像放大打印在白纸上用mm刻度尺直接进行测量;通过拍照法和目测法对电子荷质比进行测定,分析测量方法与测量结果的关系;用数字成像法所获得的光谱图像直观、清晰,测量计算方便,大幅度提高了电子荷质比测量精度;使用计算机对塞曼效应实验结果进行数字图像化处理,对拓宽学生知识面,开发计算机的应用起到了一定作用,在高校物理实验教学中,有较好的实用和推广价值。     

电场“三线”问题求解策略

带电粒子在电场中“三线”指的是运动的轨迹线、电场线和等势线.带电粒子在电场中运动问题是电学部分的重点内容,同时也是难点内容,是历年高考必考内容.这部分问题综合性比较强,涉及到带电粒子的电性问题、受力问题、运动问题、做功问题及能量变化问题等.下面对解决这部分问题的方法做如下总结.1求解策略1)带电粒子的受力特点①重力:a.有些粒子(如电子、质子、α粒子、正负离子等),在电场中运动时均不考虑重力;b.宏观带电体,如液滴、小球、尘埃、颗粒等一般要考虑重力;c.未明确说明“带电粒子”的重力是否考虑时,可用2种方法进行判断:一是比…     

挖掘课本素材设计一类联系实际的习题

20 0 0年普通高校招生物理试题中的第 6题是针对 1 9世纪末物理学的三大发现之一—— X射线的产生进行命题的 .主要考查两点 :X射线如何产生 ?K极发出的电子如何成为高速电子 ?但题目是直接以课本中有关伦琴射线管的原理的插图 (如图 1所示 )为素材设计的 ,利用此素材还可以设计如下的问题 :1 .如图 1所示为伦琴射线管的示意图 ,K图 1为阴极钨丝 ,发射的电子的初速度为零 ,A为对阴极 (阳极 ) .当 A、K之间加直流电压 U=3 0k V时电子被加速打在对阴极 A上 ,使之发出伦琴射线 .设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量 .已知电子电量 e=1 .6…