荷质比的测量及其结果的不确定度评定

电子电荷e和电子质量m之比e／m称为电子荷质比，它是描述电子性质的重要物理量．历史上就是首先测出了电子的荷质比，又测定了电子的电荷量，从而得到了电子的质量．证明原子是可以分割的．     

地磁场对用威尔尼特管测电子荷质比的影响

用威尔尼特管测电子荷质比时,电子是在亥姆霍兹线圈所产生的磁场中受力偏转的.但一般通过亥氏线圈的电流不超过2.5A,它产生的磁场和地磁场相比并不算特别强.因此,如果希望得到较好的测量结果,则地磁场的影响就不应忽略.荷质比 e/m 与加速电压 Ua、偏转磁场 B 及电子束半径 r 间的关系为:     

粒子物理——物质微观结构研究的最前沿

 人类最早发现的“基本粒子”是电子, 1897年汤姆森(J. J. Thomson)在阴极射线中首次测得了带负电的粒子(电子)的荷质比e/m, 1899年他又测量了电子的电荷e。光子γ 作为粒子是爱因斯坦(A. Einstein)首次在1905年为解释光电效应提出的。但是这一观念20多年后才被物理界所公认。1919年卢瑟福(E. Rutherford)用α粒子轰击氮靶而发现了质子。1932年查德威克(J. Chadwick)证实了中子的存在。同年, 安德森(C. D. Anderson)发现了正电子。     

关于用磁控管法测电子荷质比实验的理论研究

本文概述了用磁控管法测电子荷质比的实验，并对此进行了理论研究．作者在考虑空间电荷效应的情形下，导出了ｒｋ→０时的静态圆柱形磁控管内电子运动轨迹的心状线方程，并由此导出了临界条件及测算电子荷质比的公式，所得结果对物理实验和超高频无线电电子学有参考价值．     

用自制电子管测定电子荷质比(e/m)

一、前言电子荷质比的测定证实了电子是带有一定电量(e)和具有一定质量(m)的微粒。而电子衍射实验又证实了电子具有波动性。波—粒二象性是电子、原子、光子等一切微观物质的基本特征。故以上二个实验作为高等院校的近代物理实验或有     

利用智能手机拍照功能研究塞曼效应实验

利用智能手机对塞曼效应图谱进行拍摄,并利用Coreldraw软件对图像进行处理,从而计算出电子的荷质比。通过本方法所测得的电子荷质比为1.75×10~(11)C/Kg,与理论值的相对误差仅为0.63%。智能手机的照相功能为研究塞曼效应以及测量电子荷质比提供了一种简便的方法。     

塞曼效应测光速实验中影响精度的因素分析

通常情况下该实验用以对电子的荷质比进行测量。笔者发现,如果进行逆向构思,把电子的荷质比作为已知量时,可重新进行理论推导从而得到真空中的光速值。基于该理论基础重新设计塞曼效应试验,就可以得到测量光速的一种新方法。本文主要就采用这一方法测光速时,对影响测量精度的主要因素进行了分析。     

电子荷质比实验设计与实现

将演示实验电子荷质比只能手动测量荷值比改造为基础物理实验,不仅能手动测量电子荷值比,还能自动测量电子荷值比、电子束在电场中的偏转,展示示波器功能等内容,扩展了实验内容,增加实验测量的手段,改进实验教学方法,培养学生多种分析问题和处理问题的能力。     

基本物理常数的概况及其在物理学中的作用

基本物理常数主要是指原子物理学中遇到的一些常数,最基本的是电子的电荷e,电子的静止质量me,普朗克常数h,阿伏伽德罗数(简称阿氏数)N,真空中光速c.光速本来不是原子物理学中的常数,但是它是一个最基本的物理常数,在原子物理学中常常遇到它. 这些常数的发现和测定在物理学的发展中起了很大的作用.各种物理现象以各种不同的方式联系到有关的一些基本物理常数,而关于这些常数的知识直接影响到我们对于有关物理现象本质的认识.例如,十九世纪未发现电子就是通过对电子的荷质比e/m测定而获得的.接着,类似的实验应用到离子建立了质谱仪,发现了大…     

由塞曼效应实验确定原子能级的量子数和g因子值

塞曼效应实验,已在一些高校的近代物理实验中开出。通常的实验内容是由测得的数据计算电子的荷质比e/m,给出原子能级的量子数后要求学生画出分裂能级和跃迁图。我们觉得作为近代物理实验的数学内容,似乎深度不够,学生的收获也不太大。在一些原子物理教科书[1][2]上指出,用该实验来确定原子的总角动量量子数J值和朗德因子 g值,并指出它是一种考查原子结构的最有效的方法。经过仔细推导,还可确定原子总轨道角动量量子数L和总自旋量子数S的数值。　用塞曼效应确定原子能级的量子数和g 因子值 ,对已学过原子物理的学生来讲,是应该要求的,加以…     

导出卢瑟福公式的简易方法

卢瑟福公式在《理论力学》教材中一般是从比耐公式出发导出来的,过程比较复杂.现介绍一个用动量矩(角动量)守恒律来导出卢瑟福公式,方法比较简单.-a质点运动的性质 把一个a质点射入原子中,因为a质点带电荷2e,原子核带正电荷2e,(Z为原子的原子序数)它们相互作用遵循库仑定律斥力:又因原子核的质量一般比a质点的质量大许多倍,故近似的可以认为原子核不动,所以a质点运动的性质,是在平方反比斥力的有心力的作用下的运动问题.a质点的轨道是双曲线的一支,这时力心(原子核)在轨道凸的一边.二示意图说明 如图:o代表原子核(力心)的位置,设a质点在力…     

用法布里－珀罗标准具测量塞曼分裂谱线波数差和荷质比的简单方法

根据原子光谱线在外磁场中的分裂特点和法布里－珀罗标准具的自由光谱范围，导出了一种在塞曼效应实验中测量分裂谱线波数差和电子荷质比的简单方法，并给出了应用实例．     

磁控法测量电子荷质比的临界磁化电流选取方式研究

利用磁控管法测量电子荷质比,重点对实验数据处理方法进行了研究,并利用半饱和电流法和交点法相结合的方法——"中点法"对实验数据进行了系统的分析。利用半饱和电流法和交点法得到的电子荷质比分别为1.65×10~(11) C/kg和1.81×10~(11) C/kg,相对误差分别为6.25%和2.84%,而利用"中点法"得到的电子荷质比为1.74×10~(11) C/kg,相对误差为1.14%,说明利用"中点法"对数据进行分析处理可以大大提高实验的精度。     

关于恢复系数计算公式问题的讨论

计算恢复系数的一般公式为一般书上由恢复系数的原始定义导出此公式时,都只考虑了碰撞双方在碰撞过程中在碰撞方向上所受冲量大小相等、方向相反的情形,而对于一般的情形没有讨论.这在解某些非此类特殊情形的问题时,能否用此公式常会产生疑问.本文拟就较一般的情形由恢复系数的原始定义导出公式(A).先从一个例题谈起. [题][1]质量为m2的光滑球用一不可伸长的绳系于固定点 A,另一质量为m1的球以与绳成 θ角的速度v1与m1正碰,试求m1及m2碰后开始运动的速度v1'及v2'.设恢复系数e为已知.(答案是: in。十inISill“0～ (1 e)m;sinH\ in。十wi18i…     

在BEPC上建造γ束线站的分析

考虑电子的反冲并利用康普顿散射,研究了激光同步辐射光源(LSS)辐射的光子波长、光子能量。结果表明,对于不同的γ,LSS辐射的光子波长和能量有不同的近似公式。当γ<<λ1/4λe时,LSS辐射的光子波长λ2≈λ1/4γ2,能量(εc2≈4γ2εc1;当γ>>λ1/4λe时,LSS辐射的光子波长λ2≈λe/γ,能量cε2≈m0γc2;结果表明,LSS辐射的条件是种子激光的波长λ1大于电子的物质波波长λm;LSS辐射的极值波长是λ2m ax=h/m0γv,极值能量是cε2m ax=βeε;本文后半部分提出了利用北京正负电子对撞机的强流高亮度电子束与激光的康普顿背散射产生单色γ射线的建议。     

杂环分子-吗啉在同步辐射真空紫外光下的光电离解离研究（英文）

本文采用同步辐射真空紫外光电离质谱法和理论计算方法,研究了吗啉单体的光电离、解离及随后的裂解反应.实验测得吗啉单体的垂直电离能为8.37 eV(±0.05),与理论计算值8.41 eV相当吻合.实验观察到荷质比为86、57和29的吗啉碎片离子.实验和理论结果表明:荷质比为86的碎片是通过失去氢原子而产生的,而荷质比为57的碎片是通过开环消除CH_2O而形成的;荷质比为29的碎片是通过消除C_2H_4从碎片离子(C_3H_7N)~+(m/z=57)进一步解离而产生的.这一发现为研究脂肪族化合物的光损伤提供了有价值的见解,可能被转化为活细胞和其他生物系统.     

杂环分子-吗啉在同步辐射真空紫外光下的光电离解离研究

本文采用同步辐射真空紫外光电离质谱法和理论计算方法,研究了吗啉单体的光电离、解离及随后的裂解反应.实验测得吗啉单体的垂直电离能为8.37 eV(±0.05),与理论计算值8.41 eV相当吻合.实验观察到荷质比为86、57和29的吗啉碎片离子.实验和理论结果表明:荷质比为86的碎片是通过失去氢原子而产生的,而荷质比为57的碎片是通过开环消除CH_2O而形成的;荷质比为29的碎片是通过消除C_2H_4从碎片离子(C_3H_7N)~+(m/z=57)进一步解离而产生的.这一发现为研究脂肪族化合物的光损伤提供了有价值的见解,可能被转化为活细胞和其他生物系统.     

分子轨道波函数相对论效应的高分辨电子动量谱学观测

利用新研制的能量分辨为0.5 eV 的高分辨(e, 2e)谱仪测量了CF3I分子在9-15 eV能区的束缚能谱.新谱仪能较好地分辨该分子碘孤对轨道的自旋轨道劈裂组分5e3/2和5e1/2,并得到了它们各自的电子动量分布以及分支比随动量的变化关系.实验结果清楚地显示了5e3/2和5e1/2态波函数的相对论效应.这是第一个分子轨道波函数相对论效应的直接实验观测.     

电子漂移速度中的1/2因子

由经典金属电子论可知,在外电场中,金属中的自由电子在电场力的作用下,会产生附加的定向运动,它们的平均附加速度称为漂移速度,记作v漂;由此金属导体中会形成一定的电流,其电流密度记作j。可以证明电流密度j和漂移速度v漂之间有如下关系:其中e是一个电子的电有,n是自由电子密度。 目前多数电磁学教科书给出从而导出电导率为式中F为电场力,　为平均碰撞时间,　为平均自由程,　为平均速度,m为电子质量。 美国物理学家R.费因曼指出:这个结果是错误的,差一个1/2因子。他认为,关键在于漂移速度应是而不是式(2)所示的 F。/m。他认为式 (2)的结果…     

基态BBrx(x=0,-1,+1)分子离子的势能函数与稳定性

用原子分子反应静力学原理推导出了BBrx(x=0,-1,+1)分子离子的基态电子状态及其离解极限.在CC-PVDZ水平基础上,用B3LYP方法计算了BBrx(x=0,- 1,+1)分子离子的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De分别为BBr+:0.176 6 nm、3.530 7 eV; BBr-:0.221 7 nm、1.500 0 eV,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、ωeχe),计算结果分别为:BBr+:0.577cm -1、0.004 8 cm-1、932.513 0 cm-1和6.506 5 cm-1;BBr-:0. 360 2 cm-1、0.005 5 cm-1、348.428 3 cm-1和3.541 7 cm-1, 计算值与实验和文献值基本一致,计算表明BBrx(x=0,-1,+1)分子离子是可稳定存在的,其稳定性次序为BBr>BBr+>BBr-.