阴极射线在电场中的偏转

实验目的

观察阴极射线在电场中的偏转，判断其电性，体会电子的发现过程。

实验原理

阴极射线是高速电子流。电子带负电，在电场中受到与场强方向相反的电场力，向正极板方向偏转。电子在偏转电场中做类平抛运动。汤姆孙结合电场和磁场的作用，测得电子比荷约为1.76×10^11 C/kg。

实验器材

• 阴极射线管（高真空）
• 高压电源（感应圈）
• 一对偏转电极板
• 荧光屏
• 偏转电压电源

实验步骤

1. 观察阴极射线管的结构：阴极、阳极、偏转板、荧光屏。
2. 接通高压，观察荧光屏上的亮线位置。
3. 在偏转板上加电压，使上板为正、下板为负。
4. 观察亮线偏转方向，并记录偏转量。
5. 改变极板电压的方向或大小，观察偏转的变化。

实验现象与结论

未加偏转电压时，荧光屏上出现一条亮线。加电场后，亮线向带正电的极板方向偏转，电压越大偏转越明显，电压反向则偏转方向相反。结论：阴极射线带负电。

注意事项

• 高压电源有触电危险，不得触碰带电部分。
• 阴极射线管为真空玻璃器件，须防止磕碰。

常见问题

阴极射线为什么向正极板偏转？

阴极射线是电子流，带负电，受到的电场力指向正极板，所以向正极板偏转。

这个实验有什么历史意义？

它是证明阴极射线为带负电粒子流、进而发现电子的重要依据之一。