
【計】 electrostatic deflection
calm; quiet; still
【電】 stat
【化】 electric deflection
靜電偏轉(Electrostatic Deflection)是物理學與電子工程領域的重要概念,指利用靜電場對帶電粒子或電子束的運動軌迹進行控制的現象。其核心原理基于庫侖定律,即帶電粒子在電場中會受到力的作用,導緻路徑偏移。該技術廣泛應用于陰極射線管(CRT)、質譜儀等設備中。
漢英詞典釋義:根據《牛津物理學術語詞典》,靜電偏轉指“通過施加靜電場使電子束或其他帶電粒子束發生方向偏折的行為”(來源:Oxford Physics Glossary)。其數學表達式為: $$ F = qE $$ 其中$F$為電場力,$q$為電荷量,$E$為電場強度。
作用機制:平行闆電容器是典型應用場景,兩電極闆間形成的勻強電場可使電子束産生抛物線軌迹。偏轉量可通過調節電壓或闆間距精确控制(來源:MIT OpenCourseWare)。
靜電偏轉響應速度更快,適用于高頻場景,但偏轉角度較小;電磁偏轉則依賴磁場,適合大角度偏轉(來源:Physics Today)。
靜電偏轉是指利用靜電場對帶電粒子(如電子)施加作用力,使其運動方向發生改變的現象。以下是詳細解釋:
基本原理
靜電偏轉基于靜電場對電荷的力效應。當帶電粒子進入兩塊帶有電勢差的平行金屬闆形成的電場時,會受到垂直于運動方向的電場力($F = qE$),導緻其軌迹偏轉。偏轉幅度與電場強度、粒子電荷量及速度相關,可通過公式計算:
$$
y = frac{qEL}{2mv_0}
$$
其中,$L$為偏轉闆長度,$m$為粒子質量,$v_0$為初速度。
核心組件
典型應用如示波器的偏轉系統,包含兩對相互垂直的平行金屬闆(水平/垂直偏轉闆),分别控制電子束在水平和垂直方向的運動。未加電壓時,電子束沿直線射向屏幕中心;施加電壓後,電場使電子軌迹偏移。
應用實例
靜電基礎
靜電指靜止電荷産生的電現象,通過摩擦或感應等方式積累,分為正負兩種電荷。其電場力是偏轉現象的能量來源。
關鍵影響因素
偏轉效果取決于電場強度、帶電粒子速度及質量。例如,在相同電場下,低速或輕質量粒子偏轉更顯著。
靜電偏轉是電場力改變帶電粒子路徑的物理過程,廣泛應用于科學儀器和電子設備中。
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