Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Электричество и магнетизм. Ч.2) - 13 стр.

UptoLike

13
Основными узлами осциллографа являются электроннолучевая трубка, блок
питания, усилитель напряжения
U
x
, усилитель напряжения
U
y
, генератор
пилообразного напряжения U
p
и синхронизирующее устройство .
Электронно -лучевая трубка внешне представляет собой стеклянный баллон с
высоким вакуумом (рис.2).
Она состоит из электронной пушки, дающей пучок электронов (на рис.2 она
выделена пунктиром ), двух пар отклоняющих пластин П
х
и П
у
,расположенных
во взаимно перпендикулярных плоскостях , и флуоресцирующего экрана.
Электронная пушка позволяет получить сфокусированный поток электронов. Она
состоит из накаливаемого катода К , управляющего электрода УЭ, имеющего в
центре отверстие для получения узкого электронного луча , и двух анодов А
1
(фокусирующий анод ) и
А
2
(ускоряющий анод ). Между катодом и первым
анодом А
1
приложено напряжение порядка 10 В. Поэтому электроны ускоряются
электрическим полем и попадают на флуоресцирующий экран, вызывая его
свечение. Меняя величину этого напряжения и его полярность, можно уменьшать
количество электронов, проходящих через его отверстие, а, следовательно , и
яркость пятна на экране трубки.
Второй анод
А
2
, потенциал которого выше первого , служит для
фокусирования электронного луча . Регулируя потенциал второго анода , можно
получить на экране трубки ярко светящуюся точку. Выйдя из второго анода ,
электронный луч проходит между двумя парами металлических пластин
П
х
и
П
у
Если на любую пару пластин подать напряжение, то электронный луч отклонится
от своего первоначального направления, т .к . электроны будут притягиваться к
пластине , заряженной положительно , и отталкиваться от пластины, заряженной
отрицательно .
Пройдя отклоняющие пластины, электронный луч попадает на экран. Экран
электронно -лучевой трубки представляет собой слой флуоресцирующего
вещества, нанесенного на внутреннюю сторону трубки.
При ударе об экран энергия электрона частично расходуется на выбивание
электронов из поверхности, на которую он попадает, частично на разогрев этой
Рис.2
П
у
П
х
К УЭ А
1
А
2
~
                                                     13

      Ос но вны м и узлам и о с ци лло гр афа являют с яэле к т р о нно –луче ваят р убк а, бло к
пи т ани я, ус и ли т е ль напр яж е ни я Ux, ус и ли т е ль напр яж е ни я Uy, ге не р ат о р
пи ло о бр азно го напр яж е ни яUp и с и нх р о ни зи р ующ е е ус т р о йс т во .
      Э ле к т р о нно -луче ваят р убк а вне шне пр е дс т авляе т с о бо й с т е к лянны й балло н с
вы с о к и м вак уум о м (р и с .2).

               К     У Э          А1 А2

                                                     Пх             Пу
         ~




                                           Ри с .2

Она с о с т о и т и з эле к т р о нно й пушк и , дающ е й пучо к эле к т р о но в (на р и с .2 о на
вы де ле на пунк т и р о м ), двух пар о т к ло няющ и х плас т и н Пх и Пу ,р ас по ло ж е нны х
во взаи м но пе р пе нди к уляр ны х пло с к о с т ях , и флуо р е с ци р ующ е го эк р ана.
Э ле к т р о ннаяпушк а по зво ляе т по лучи т ьс фо к ус и р о ванны й по т о к эле к т р о но в. Она
с о с т о и т и з нак али вае м о го к ат о да К , упр авляющ е го эле к т р о да У Э , и м е ющ е го в
це нт р е о т ве р с т и е для по луче ни я узк о го эле к т р о нно го луча, и двух ано до в А 1
(фо к ус и р ующ и й ано д ) и А 2 (ус к о р яющ и й ано д ). М е ж ду к ат о до м и пе р вы м
ано до м А 1 пр и ло ж е но напр яж е ни е по р ядк а 10 В. По эт о м уэле к т р о ны ус к о р яют с я
эле к т р и че с к и м по ле м и по падают на флуо р е с ци р ующ и й эк р ан, вы зы вая е го
с ве че ни е . М е няяве ли чи нуэт о го напр яж е ни яи е го по ляр но с т ь, м о ж но ум е ньшат ь
к о ли че с т во эле к т р о но в, пр о х о дящ и х че р е з е го о т ве р с т и е , а, с ле до ват е льно , и
яр к о с т ьпят на на эк р ане т р убк и .
          Вт о р о й ано д А 2, по т е нци ал к о т о р о го вы ше пе р во го , с луж и т для
фо к ус и р о вани я эле к т р о нно го луча. Ре гули р уя по т е нци ал вт о р о го ано да, м о ж но
по лучи т ь на эк р ане т р убк и яр к о с ве т ящ уюс я т о чк у. Вы йдя и з вт о р о го ано да,
эле к т р о нны й луч пр о х о ди т м е ж дудвум я пар ам и м е т алли че с к и х плас т и н Пх и Пу
Ес ли на любую пар уплас т и н по дат ьнапр яж е ни е , т о эле к т р о нны й лучо т к ло ни т с я
о т с во е го пе р во начально го напр авле ни я, т .к . эле к т р о ны будут пр и т яги ват ьс я к
плас т и не , зар яж е нно й по ло ж и т е льно , и о т т алк и ват ьс я о т плас т и ны , зар яж е нно й
о т р и цат е льно .
          Пр о йдя о т к ло няющ и е плас т и ны , эле к т р о нны й лучпо падае т на эк р ан. Э к р ан
эле к т р о нно -луче во й т р убк и пр е дс т авляе т с о бо й с ло й флуо р е с ци р ующ е го
ве щ е с т ва, нане с е нно го на внут р е ннюю с т о р о нут р убк и .
          Пр и удар е о б эк р ан эне р ги я эле к т р о на час т и чно р ас х о дуе т с я на вы би вани е
эле к т р о но в и з по ве р х но с т и , на к о т о р ую о н по падае т , час т и чно на р азо гр е в эт о й