[實(shí)用新型]一種帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220244758.6
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202584518U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志霞;陶冶;孫浩
• 申請（專利權(quán)）人: 李志霞;陶冶;孫浩
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，特別是一種帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀。

背景技術(shù)

教學(xué)儀器一般包括實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)兩大類，主要應(yīng)用于理工類各專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)演示和培訓(xùn)。在教學(xué)過程中，通過實(shí)驗(yàn)的演示，可以更加直觀的表現(xiàn)各類實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不僅可以有助于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和吸收，還可以提高教學(xué)的趣味性，相比于傳統(tǒng)的文字、圖畫等教學(xué)，更能幫助學(xué)生記憶教學(xué)內(nèi)容。

在物理學(xué)的日常教學(xué)活動中，通常需要大量地借助教學(xué)儀器與模型來幫助學(xué)生理解和記憶知識。通常，宏觀的物理知識不僅容易觀察到，而且對于學(xué)習(xí)者來說比較容易理解。但是在微觀物理學(xué)的范疇內(nèi)，對于學(xué)習(xí)者而言，往往由于不能直接的觀察和感知而比較難于理解，這類知識也通常是學(xué)習(xí)者的難點(diǎn)之一。如果在充分掌握微觀世界粒子存在和運(yùn)動的基本規(guī)則的基礎(chǔ)上，再結(jié)合微觀粒子在不同的外加環(huán)境和場中的特定表現(xiàn)，從而對帶電微觀粒子的運(yùn)動路徑、速度和運(yùn)動時(shí)間進(jìn)行判斷就會變得相對容易。

現(xiàn)有的物理教學(xué)活動中，常見的多為宏觀物理學(xué)的教學(xué)演示儀器，在圍觀物理學(xué)，特別是粒子范疇內(nèi)的教學(xué)中，還沒有相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示儀器，教學(xué)者通常只是通過文字、圖畫等來進(jìn)行教學(xué)和解析，學(xué)習(xí)者由于無法親身感知而對于這一類的知識往往覺得難于理解，而且有些粒子實(shí)驗(yàn)通過文字和圖畫等手段無法進(jìn)行動態(tài)的演示和說明，給教學(xué)者和學(xué)習(xí)者帶來了不便和困難。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀，通過對帶電粒子在電場和磁場作用下的運(yùn)動軌跡的直觀演示，提高了教學(xué)的直觀性和方便性，便于學(xué)生對微觀粒子的運(yùn)動性質(zhì)的理解和對微觀世界的認(rèn)知，降低了教學(xué)難度。

本實(shí)用新型公開了一種帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀包括云室、設(shè)置在云室上的云母片窗和觀察窗、電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、偏轉(zhuǎn)電磁場、以及與云室內(nèi)部相連接的水蒸氣發(fā)生器和真空機(jī)，所述的觀察窗設(shè)置在云室的頂蓋上，所述的云母片窗設(shè)置在云室左右兩側(cè)的一個(gè)側(cè)壁的上端，所述電子槍的槍口與云母片窗密閉連接，所述偏轉(zhuǎn)電磁場的兩極相對地分別設(shè)置在云室的頂蓋和底板外側(cè)，所述偏轉(zhuǎn)電極的兩極相對地分別設(shè)置云室的前后兩壁的內(nèi)壁上。本實(shí)用新型公開的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀，在容納低壓蒸汽的云室上設(shè)置能夠通過云母片窗和觀察窗，保證了帶電粒子能夠順利進(jìn)入云室，并且通過帶電粒子在水蒸氣中的成核凝聚效用，使帶電粒子在云室內(nèi)通過水蒸氣液滴的凝聚顯示出運(yùn)動軌跡，從而直觀演示帶電粒子在電場和磁場作用下的運(yùn)動軌跡，提高了教學(xué)的直觀性和方便性，便于學(xué)生對微觀粒子的運(yùn)動性質(zhì)的理解和對微觀世界的認(rèn)知，降低了教學(xué)難度。

本實(shí)用新型公開的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀的一種改進(jìn)，所述的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀還包括設(shè)置在云室上的恒溫保溫裝置。本改進(jìn)通過設(shè)置在云室上的恒溫保溫裝置，保證了云室中低壓水蒸氣的溫度、壓力和分散狀態(tài)的穩(wěn)定性，保證了實(shí)驗(yàn)環(huán)境中帶電粒子示蹤環(huán)境的穩(wěn)定性和一致性，提高了演示儀對帶電粒子運(yùn)行狀態(tài)顯示的準(zhǔn)確度，提高了顯示的質(zhì)量。

本實(shí)用新型公開的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀的又一種改進(jìn)，所述的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀還包括加速電極，所述的加速電極由間隔設(shè)置的正負(fù)電極組排列設(shè)置在電子槍上。本改進(jìn)通過設(shè)置在電子槍上的加速電極，方便調(diào)節(jié)帶電粒子進(jìn)入云室的速度，從而便于觀察帶電粒子的入場速度對其在電磁和磁場中運(yùn)行狀態(tài)的影響，提高了實(shí)驗(yàn)儀的綜合性和方便性，便于學(xué)生對微觀粒子運(yùn)動狀態(tài)的理解。

本實(shí)用新型公開的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀的又一種改進(jìn)，所述的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀還包括與云室的內(nèi)壁相連接的接地裝置。本改進(jìn)通過將云室的內(nèi)壁接地，能夠在實(shí)驗(yàn)中及時(shí)地將云室中的多余電荷導(dǎo)出，避免了云室中電荷積聚產(chǎn)生的額外電場而影響帶電粒子的運(yùn)動，降低了長時(shí)間、連續(xù)性實(shí)驗(yàn)操作對帶電粒子運(yùn)行的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精確性，保證了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量。

本實(shí)用新型公開的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀，通過帶電粒子在水蒸氣中的成核凝聚效用，對帶電粒子在電場和磁場作用下的運(yùn)動軌跡進(jìn)行直觀演示，直觀顯示了帶電粒子流在云室中的運(yùn)行路徑和偏轉(zhuǎn)方向，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和直觀性，便于學(xué)生對微觀粒子的運(yùn)動性質(zhì)的理解和對微觀世界的認(rèn)知，降低了教學(xué)難度。

附圖說明

圖1、本實(shí)用新型公開的帶電粒子偏轉(zhuǎn)示蹤演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)明列表：1、云室，2、云母片窗，3、觀察窗，4、電子槍，5、真空機(jī)，6、水蒸氣發(fā)生器，7、偏轉(zhuǎn)電極，8、偏轉(zhuǎn)電磁場，9、加速電極，10、接地裝置。

具體實(shí)施方式