电子书演示器采用JG-4充气型静电偏转阴极射线演示管（简称电子束管）。当管子各电极加上工作电压之后，自阴极射出的具有定能量的电子束，使管内的惰性气体电离发光，形成细而明亮的光束，显示了电子束的径迹，该仪器的侧装有小黑板，可不用暗室进行教学演示实验，本仪器的主要用途为：（1）演示加速后的电子，在没有外来电场或磁场的作用时，按直线运动。（2）观察电子束在电场力的作用下发生的偏转。（3）观察电子束在磁场中所受的洛仑兹力。（4）说明热电子发射现象等。该仪器还具有价格低廉，体积小，重量轻，使用方便，安全可靠等优点。

              二、技  术  指  标

  1、加速极电压          0～200伏           连续可调

  2、偏转板电压

                        电压幅度      0～40伏连续可调

                         电压方向     上正、断路、下正三档

  3、电源                220V±10%   50Hz

  4、功率消耗            小于8瓦

  5、连续工作时间         小时

  6、使用环境条件：

                      温  度    0～＋40℃

                       相对湿度   不大于90%（40℃）

  7、外形尺寸          约21×14×21㎝

  8、重量             约1.5公斤

                     面 板 控 制 器

  1、开（S1）仪器电源开关，当此开关扳向“开”时，电子束管灯丝有暗红光出现，说明仪器已接通电源。

   2、加速极电压（RP1）加速极电压（加速极与阴极间的电压）幅度控制电位器。逆时针旋转到底，加速极电压为零，顺时针旋转到底，加速极电压约为200伏，电子束的径迹*亮。使用时，调节加速极电压到定值，使阴极射线形成束可见光迹即可。

   3、偏转板电压（RP2）控制两偏转板电压幅度的电位器。顺时针旋转，两偏转板电压增大，则电子束偏转角度增大。

4、偏转板电压方向开关（S2）开关向上扳动时（上正），上偏转极电势高于下偏转板，电子束向上偏转。开关向下扳动时（下正），下偏转板电势高于上偏转板，电子束则向偏转。开关在“断路”位置时，则电子束沿直线进行。（因电子束管不用屏蔽罩，本仪器变压器的漏磁，地磁对电子束的直线进行有定的影响）

            三、工作原理

电子束演示器由电子束管，作为背景的小黑板，控制及电源组合三个部分组成。

电子束管形似示波管，但结构比较特殊，阴极与丝极联合在起，工作时，阴极被灯丝加热而发射电子，这些逸出阴极作布朗运动的电子，受到加速极（阳极）电场力作用作定向的运动，穿过圆柱筒形的控制极上的小孔，形成电子束，控制极是和阴极连在起的。因为该管子无门的第二阳极（聚焦阳极），经过加速极的圆小孔的电子束，又会逐渐发散开来，（散焦）。该管内的对偏转板，除了演示电子在电场作用下的偏转运动外，还起了使电子束会聚（聚焦）的作用，如使两偏转板的电位低于加速极电势约30伏，则聚焦状态*佳。

电子束本身凭肉眼看不到的，该管抽真空后，充入定压强的混合惰性气体，电子受到加速极电场力的作用，具有定的能量，在它前进的路程中，与惰性气体分子碰撞，使气体电离，产生辉光放电而产生绿光，这样就能在电子所经过的路径上看到光迹。

在没有外来磁场或电场的作用。电子束是按直线进行的，如果我们把电子束管按管的轴线沿水平方向放置，用蹄形磁铁，N极朝向读者，S极朝向里面自上而下靠近电子束管，则电子在磁场中受到磁场力（洛仑兹力）的作用电子向下方向偏转（见图）（电子受磁场作用的方向与磁力线方向，电子流的方向关系可用左手定则确定，必须注意电子运动方向自左向右，即电流方向自右向左）。

电子束管内还装有对偏转板，在偏转板上加上定的电压（本仪器演示时两偏转板的电势差连续调节范围0～±40伏）可以观察电子在电场力作用下的偏转运动，当偏转板电压方向开关（S2）向上扳动时（上正）上偏转板上的电势高于下偏转板的电势，因电子带负电，在电场力作用下，运动径迹向上偏转，当开关（S2）扳向“下正”位置时，电子运动径迹向下偏转，电子在两偏转板的空间内的运动为抛物线，在离开偏转板间的电场后，则为直线运动。此直线的偏转角的大小与偏转板上所加电压成正比，与电子运动速度平方成反比，也就是说与加速极电压成反比。

电子束演示器的电路见电原理，主要由电源变压器T1、V1～4组成的桥式整流电路，π形滤波电路，加速极电压控制电位器RP1，及偏转板电压电路等组成。偏转板电压采用加速极电压同直流电源，经分压后供给。

四、使  用  方  法

     装上演示管，演示管座缺口朝下，使上偏转板在上面，且与水平面平行把演示管固定在支架上，装上小黑板（用二螺钉拧紧）把加速极电压电位器（RP1）逆时针旋到底，偏转板电压电位器（RP2）逆时针旋到底偏转板电压方向开关（S2）置于“断路”位置。插上电源，把电源开关扳到“开”位置，演示管灯丝发出暗红光预热5分钟后，顺时针方向旋转加速极电压电位器（RP1）使演示管出现细亮的绿素光束（电子束是看不到颜色的，是电子受到加速极电场力的作用与惰性气体产生碰撞，使气体电离，产生辉光放电）。

实验  观察电子束在电场中的偏转

     将电子束偏转板电压方向开关扳到“上正”位置，顺时针方向旋转偏转板电压电位器（RP2），电子束则向上偏转，偏转板之间电压越大，则电子束偏转的角度也越大。如将电子束偏转板电压方向开关扳到“下正”位置，电子束则向下偏转。如果保持偏转板的电压大小不变，改变加速极的电压，可以看到加速极的电压减小，则电子束偏转的角度反而增大，这是因为加速极电压低，则电子的水平方向速度变小，电子在偏转板中受电场力作用的时间加长，所以偏转的角度增大。但此时电子束的径迹辉度变暗。

          实验二   观察电子束在磁场中所受的洛仑兹力

将电子束偏转板电压方向开关扳到“断路”位置，将磁铁靠近演示管，则电子受到洛仑兹力作用产生偏转，偏转方向可用左手定则确定之（电子流方向与电流方向相反）

此外该演示管还可说明热电子发射及电子束按直线进行诸现象。

          五、注  意  事   项

1、演示管系充气的管子，阴极发射电子的同时，受到惰性气体电离的正离子的轰击，所以管子的寿命较短，为延长演示管的使用寿命，仪器使用前，定要把加速极电压旋转逆时针旋到底。预热五分钟后，再顺时针转动加速极电压旋钮，旋到底，供学生观察，暂时不观察时，应将加速极电压旋钮逆时针转到底，待需观察时，再加上加速极电压。仪器使用结束时，先把加速极电压电位器旋钮逆时针旋到底，偏转板电压电位器逆时针方向旋到底，电子束偏转板电压方向开关扳到“断路”位置。

2、仪器应存放在阴凉、干燥、通风的地方，存放满半年。必须开机次，开机时间为小时，开机时可不装演示管