1、方法一:磁控管法数据分析:I(H) I(H) I(H) -1.5 0.260 0.52 0 0.52 0 0 0.260.2 0.518 -0.2 0.517 0.2 1.5 0.260.4 0.499 -0.4 0.494 0.40.5 0.375 -0.5 0.373 0.50.6 0.248 -0.6 0.246 0.60.65 0.198 -0.65 0.201 0.650.7 0.167 -0.7 0.176 0.70.72 0.162 -0.72 0.167 0.720.74 0.155 -0.74 0.16 0.740.76 0.15 -0.76 0.156 0.760.78 0
2、.143 -0.78 0.153 0.780.8 0.137 -0.8 0.148 0.80.82 0.135 -0.82 0.141 0.820.84 0.131 -0.84 0.137 0.840.86 0.129 -0.86 0.13 0.860.88 0.12 -0.88 0.124 0.880.9 0.115 -0.9 0.116 0.90.92 0.108 -0.92 0.116 0.920.94 0.106 -0.94 0.11 0.940.96 0.1 -0.96 0.106 0.960.98 0.097 -0.98 0.101 0.981 0.092 -1 0.101 11.
3、02 0.091 -1.02 0.098 1.021.04 0.083 -1.04 0.084 1.041.06 0.08 -1.06 0.08 1.061.08 0.075 -1.08 0.078 1.081.1 0.073 -1.1 0.078 1.11.12 0.068 -1.12 0.074 1.12(2) 与 的曲线。HIa00.10.20.30.40.50.6-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2+ - 系 列 3由图表得 下降 50%的 的临界励磁电流 + 和- 分别为 0.55A 和 0.57A。取它们的平均IaHIcI值得 =0.56A。c计算 : B3.
4、208*10-5.2c=IK=5.664*10-3T。(3)计算 : =4.14mm; K=1.023*10-4 ; =9V。empr23HmaV1.3094*1011 。28=*apcVrKICkg(4)计算百分误差:公认值:1.759*1011 .=25.58%.实验分析:一:由上面的数据分析可以知道,此次实验所测量出来的结果与公认值之间的误差达到25.58%,说明此次实验是很失败的,我认为其原因有:1. 实验仪器旧,反应不够灵敏,数据晃动比较明显,各接口可能接触不良。2. 实验室所用的二极管和长直螺线管使用的时间过长。3. 实验过程中电压表的电压值有所变动,虽然每次测量时都会调整,但是对
5、实验的数据测量一定会有影响。二:实验过程中出现电流 的值突然变大或变小。可能是滑动变阻器的电阻发生改变,导Ia致电压改变,电流也随之改变,实验失败。还可能是各接线口的接触不稳定,实验台晃动时导致实验失败。所以实验时一定要把各接口接好,并且防止实验时实验台发生剧烈的晃动。三:实验时改变励磁电流的方向是为了消除外界磁场的测量的影响,比如说地球磁场。但实验中可以发现,改变励磁电流方向,测得得正反电流不一样。可能原因是阴阳极两端附近的边缘效应,使得阳极内部的电场与无限长圆筒(阳极)和导线(阴极)间的电场相近,但不相等。四:此次实验中,屏流 一直降不到 0 值,一直把电压从 20V 调到 10V, 的值
6、在这次实Ia Ia验中都没降到 0.100mA 以下,最后把电压降到 9V,最小电流值测到 0.07mA.这是这次实验的最不成功的地方。可能原因主要出在实验仪器的主体二极管和长直螺线管上,内部线路或者产生的电场除了问题。建议实验室把这部分重新安装或者换掉。五:实验中由于导线短,担心在拉扯中损坏仪器,于是在 L 和 L*处接了一个双向开关,用于改变励磁电流的方向。实验结论:此次实验测得的荷质比为 1.3094*1011 。由于实验仪器和部分操作上的问题,误差比Ckg较大,与公认值 1.759*1011 的误差达到 25.58%,实验不成功。方法二:用磁聚焦法实验数据及分析:实验参数:l=h=0.
7、145m;L=0.364m;856 匝;D=0.089m.根据 和 导出了荷质比的计算式28/UemlB02LnID2 92220/ .4571()UIlnIL然后在 excel 中直接计算得到如下计算结果700v 750v 800v 850v 900v 950v700 750 800 850 900 950+ - + - + - + - + - + -1.42 1.42 1.5 1.5 1.53 1.53 1.59 1.59 1.65 1.65 1.71 1.71.43 1.42 1.51 1.5 1.55 1.55 1.6 1.6 1.65 1.66 1.7 1.71.45 1.46 1.
8、5 1.5 1.55 1.55 1.61 1.6 1.66 1.66 1.7 1.711.45 1.44 1.51 1.5 1.54 1.54 1.6 1.6 1.66 1.65 1.7 1.691.46 1.47 1.5 1.5 1.55 1.55 1.6 1.6 1.65 1.65 1.7 1.7平均值 平均值 平均值 平均值 平均值 平均值1.442 1.442 1.504 1.5 1.544 1.544 1.6 1.598 1.654 1.654 1.702 1.71.442 1.502 1.544 1.599 1.654 1.701实验值 实验值 实验值 实验值 实验值 实验值1.5
9、3069E+11 1.51162E+11 1.52586E+11 1.51162E+11 1.49586E+11 1.49292E+11误差 12.98% 14.06% 13.25% 14.06% 14.96% 15.13%实验分析一:整体上来看,这组实验的数据与公认值相比,普遍偏小,且误差均在百分之十三左右,我分析后发现如下的可能导致了之一误差:1.仪器使用时,周围的其他实验强磁场及铁磁物质可能会造成实验的误差。2.螺线管长时间通以大电流,线圈过热。3.聚焦光点不够细小,且太亮,难于判断聚焦的好坏。4.改变加速电压 U 后,光点亮度会变化,实验中没有重新调节亮度。导致记录的聚焦的判断不准确。
10、5.电子流过大和加速电压过低都会使测出的 e/m 减小,这是由于空间电荷效应(电子间的相互斥力)影响电子的运动轨迹 ,使聚焦时 B 的数值增加6.电流的测定值,读数时会产生误差。二:开关换向后,励磁电流反向,要重新调聚焦。在不同的电压下观测磁聚焦时的激励电流强度 Ic。这个过程中我发现判断聚焦是一个非常困难的事情,当直线的两个端点亮斑快要重合和离开重合的过程,对应的电流变化非常大,稍有失误,度数的偏差就会超过百分之十。而且在切换量程之后,亮斑的亮度还会改变,需要重新调节。三:将励磁电流反向反向观察并记录由于实验室中还存在由南向北的地磁场,将螺线管南北方向放置,进行正反两方向测量取平均值,可以抵消地磁场的影响。实验结论:使用不同的电压,得到的实验结果直接有误差。使用此次实验中的实验仪器,测得的荷质比约在 1.5*1011 ,与公认值的百分误差在 13%左右。总体上说实验不怎么成功。Ckg