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文档简介

第第1问电子经加速电压U1后进入材料,初动能为电子与准粒子相互作用后速度变为。2由磁场中圆周运动条件,洛伦兹力Q提供向心力:当20时,有故相互作用后电子动能为所以电子速度由u增加到2过程中的动能变化量为若强调速度由0"增加到2,则应有Ek>0,即电子从准粒子体系中获得了能量。通过速度筛选后,电子以速度2竖直向下进入偏转板。取水平方向为方向,光屏上向偏转方向的距离为正。偏转板间距为L,电压为U2,所以板间电场强度大小为电子在水平方向的加速度大小为电子在偏转板内运动时间为因此,在偏转板内产生的水平位移为离开偏转板时,电子的水平速度为电子离开偏转板后到达光屏还要竖直飞行距离5L,所需时间为这段匀速飞行产生的水平位移为故总偏移量为代入2=9得到若取az,为有向坐标,上式的正负号由U2的极性决定;若ar,仅表示距离,则应取其绝对值:由第(2)问可知,光屏位置与偏转电压满足线性关系又因为偏转电压随时间线性变化:所以光屏位置也随时间线性变化:其速度大小为若光屏上两处光强相差一半,且两处水平间距为Aa,则对应的时间间隔正好是准粒子的半衰期T于是代入C,得由于β<0,也可写成这两个表达式等价,后一式利用了g<0,因而结果仍为正数。更一般地,若两处光强分别为I1与I2,且I>I2,则准粒子数满足指数衰减QI(t)xN(t)=N02-tr.于是因此当I1/I2=2时,便回到上面的结论。本题涉及电子、准粒子、速度筛选、偏转电场和光强衰减Q等要素,看起来还挺复杂;但核心思想基本可以概括为三点:第一,磁场半圆轨道不是用来改变能量,而是用来选择速度。通过半径R的电子必有这一步把相互作用后的电子速度转化为可测的几何量。第二9平行板偏转把电压U2线性转化为光屏位置r.其中系数来自两个部分:电子在板内已经偏转了一个ast2的位移9出板后又以获得的水平速度继续飞行5L。若只考虑出板后的匀速偏移,容易漏掉板内位移,导致系数错误。第三,令U2随时间线性扫描,实际上是在光屏上建立一个"时间轴"。光强随位置衰减,等

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