Электричество и магнетизм. Часть 1. Миловидова С.Д - 54 стр.

UptoLike

54
При ударе об экран энергия электрона частично расходуется на
выбивание электронов из поверхности, на которую он попадает , частично
на разогрев этой поверхности, а частично превращается в световую
энергию . Электрон , попадая на поверхность, покрытую флуоресцирующим
слоем , приводит в возбужденное состояние атомы и молекулы этого слоя.
Возвращаясь в нормальное состояние, атомы и молекулы испускают свет .
Это явление носит название люминесценции.
Яркость свечения пятна на экране электронно-лучевой трубки
зависит от скорости и числа электронов, падающих на элемент площади
экрана за некоторый промежуток времени. Регулировать яркость пятна на
экране можно, либо меняя количество электронов в электронном луче,
либо меняя скорость электронов.
Напряжения на управляющем электроде,
первом и вторым анодах, с помощью которых
можно изменять яркость и фокус электронного
луча , регулируются делителями напряжения
R
1
,R
2
и R
3
, к которым подводится высокое
постоянное напряжение от блока питания (см .
рис.1).
Другим важным элементом электронно-
лучевого осциллографа является генератор
развертки.
Генератор развертки
представляет собой радиотехническое устройство, позволяющее
перемещать электронный луч вдоль горизонтальной оси с постоянной
скоростью (V=const.) Предположим, что в момент времени t
0
к
горизонтально отклоняющим пластинам П
х
(в электронно-лучевой трубке
они расположены вертикально ) приложено напряжение, линейно
изменяющееся со временем . Тогда светящееся пятно будет двигаться по
экрану со скоростью V=const в этом же направлении. Это напряжение
называют напряжением развертки U
р.
Если в этот же момент времени t
0
к вертикально отклоняющим
пластинам П
у
(в электронно-лучевой трубке они расположены
горизонтально) подключить исследуемое переменное напряжение U(t), то
на экране получится кривая зависимости напряжения от времени в
интервале времени от t
1
до t
2
. Где t
2
-момент времени, когда пятно
достигает края экрана. Так как U(t) -периодическая функция с периодом
T=t
1
-t
0
, то на экране будет виден один период изменения величины U(t)
(рис.3).
Если заставить луч в момент времени t
1
мгновенно возвратиться в
исходное состояние (точку А, соответствующую времени t
0
) и повторить
развертку с V=const до точки В (соответствующей времени t
1
), мы увидим
на экране второй период изменения величины U(t).
Таким образом , смещая луч от точки А до точки В вдоль
горизонтальной оси с V=const, а потом мгновенно возвращая его от В в А и
t
А
В
t
1
Рис.3
                                           54
       При у д а ре об экра н эн ергия элект рон а ча стичн о ра сх од у ет ся н а
выб ива н ие элект рон ов из поверх н ост и, н а кот ору ю он попа д а ет, ча стичн о
н а ра зогрев эт ой поверх н ости, а ча ст ичн о превра щ а ется в светову ю
эн ергию . Элект рон , попа д а я н а поверх н ост ь , покрыт у ю ф лу оресциру ю щ им
слоем , привод ит в возб у ж д ен н ое состоян ие а т ом ы и м олеку лы эт ого слоя.
В озвра щ а ясь в н орм а ль н ое состоян ие, а т ом ы и м олеку лы испу ска ю т свет .
Это явлен ие н осит н а зва н ие лю м ин есцен ции.
       Я ркост ь свечен ия пят н а н а экра н е элект рон н о-лу чевой т ру б ки
за висит от скорости и числа элект рон ов, па д а ю щ их н а элем ен т площ а д и
экра н а за н екот орый пром еж у т ок врем ен и. Регу лирова т ь яркост ь пятн а н а
экра н е м ож н о, либ о м ен яя количест во элект рон ов в элект рон н ом лу че,
                                либ о м ен яя скорость элект рон ов.
                                       Н а пряж ен ия н а у пра вляю щ ем элект род е,
                                первом и вт орым а н од а х , с пом ощ ь ю кот орых
                                м ож н о изм ен ят ь яркост ь и ф оку с элект рон н ого
 А                     В        лу ча , регу лиру ю т ся д елит елям и н а пряж ен ия
     t                  t1      R1,R2 и R3, к кот орым под вод ит ся высокое
                                постоян н ое н а пряж ен ие от б лока пита н ия (см .
                                рис.1).
                                       Д ру гим ва ж н ым элем ен том элект рон н о-
       Рис.3                    лу чевого осциллогра ф а         являет ся генератор
                                раз вертк и.
                                  Генератор развертки
 пред ст а вляет соб ой ра д иот ех н ическое у ст ройст во, позволяю щ ее
перем ещ а т ь элект рон н ый лу ч вд оль горизон т а ль н ой оси с постоян н ой
скорост ь ю (V=const.) Пред полож им , чт о в м ом ен т врем ен и                   t0 к
горизон т а ль н о от клон яю щ им пла стин а м Пх (в элект рон н о-лу чевой т ру б ке
он и ра сполож ен ы верт ика ль н о ) прилож ен о н а пряж ен ие, лин ейн о
изм ен яю щ ееся со врем ен ем . Т огд а светящ ееся пятн о б у д ет д вига т ь ся по
экра н у со скорост ь ю V=const в эт ом ж е н а пра влен ии. Эт о н а пряж ен ие
н а зыва ю т н а пряж ен ием ра зверт ки Uр.
        Е сли в эт от ж е м ом ен т врем ен и t0 к верт ика ль н о от клон яю щ им
пла ст ин а м Пу (в элект рон н о-лу чевой т ру б ке он и ра сполож ен ы
горизон т а ль н о) под клю чит ь исслед у ем ое перем ен н ое н а пряж ен ие U(t), т о
н а экра н е полу чит ся крива я за висим ост и н а пряж ен ия от врем ен и в
ин т ерва ле врем ен и от t1 д о t2. Гд е t2-м ом ен т врем ен и, когд а пятн о
д ост ига ет кра я экра н а . Т а к ка к U(t) -период ическа я ф у н кция с период ом
T=t1-t0, т о н а экра н е б у д ет вид ен од ин период изм ен ен ия величин ы U(t)
(рис.3).
        Е сли за ста вит ь лу ч в м ом ен т врем ен и t1 м гн овен н о возвра т ит ь ся в
исх од н ое состоян ие (т очку А, соот вет ст ву ю щ у ю врем ен и t0) и повторит ь
ра зверт ку с V=const д о точки В (соот вет ст ву ю щ ей врем ен и t1), м ы у вид им
н а экра н е второй период изм ен ен ия величин ы U(t).
        Т а ким об ра зом , см ещ а я лу ч от т очки А д о точки В вд оль
горизон т а ль н ой оси с V=const, а пот ом м гн овен н о возвра щ а я его от В в А и