Номер 5, страница 322 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

5. Каким образом осуществляется управление яркостью электронного пучка?

5. Каким образом осуществляется управление яркостью электронного пучка?
Управление яркостью электронного пучка в электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) осуществляется путем изменения его интенсивности, то есть количества электронов, попадающих на экран в единицу времени. Этот процесс контролируется специальным электродом, называемым модулятором или управляющим электродом.
Процесс выглядит следующим образом:
1. Катод в электронной пушке нагревается и испускает электроны (термоэлектронная эмиссия).
2. Между катодом и первым ускоряющим анодом расположен модулятор, который представляет собой металлический цилиндр с небольшим отверстием (диафрагмой) по центру, через которое должен пройти электронный пучок.
3. На модулятор относительно катода подается отрицательное напряжение. Так как электроны заряжены отрицательно, это напряжение создает отталкивающее электрическое поле, которое тормозит и частично блокирует поток электронов, летящих от катода.
4. Величина этого отрицательного напряжения определяет, какая часть испущенных катодом электронов сможет преодолеть тормозящее поле и пройти через отверстие модулятора. Чем больше отрицательный потенциал на модуляторе (чем он "более отрицательный"), тем меньше электронов проходит через него, и, следовательно, тем меньше ток пучка. Это приводит к уменьшению яркости светящегося пятна на экране.
5. Соответственно, уменьшая отрицательное напряжение на модуляторе (приближая его к потенциалу катода), мы позволяем большему числу электронов достичь экрана, что увеличивает ток пучка и яркость изображения.
6. При определенном значении отрицательного напряжения, называемом напряжением запирания, ни один электрон не может пройти через модулятор, и пучок полностью гаснет (яркость равна нулю).
Таким образом, изменяя напряжение на управляющем электроде (модуляторе), можно плавно регулировать ток электронного пучка и, как следствие, яркость изображения на экране ЭЛТ.

Ответ: Управление яркостью электронного пучка осуществляется путем изменения отрицательного напряжения на управляющем электроде (модуляторе), расположенном после катода. Это напряжение регулирует количество электронов в пучке, достигающих экрана, и, соответственно, интенсивность их свечения.

6. Каким образом осуществляется равномерное движение электронного пучка?
Равномерное движение электронного пучка по всей площади экрана, необходимое для формирования изображения, называется разверткой. Этот процесс осуществляется с помощью отклоняющей системы, которая может быть электростатической или магнитной.

Процесс развертки:
Цель развертки — заставить электронный пучок последовательно "пробежать" по всей поверхности экрана, рисуя растр — сетку из множества горизонтальных линий. Для этого движение пучка разлагается на две составляющие: горизонтальную (строчную) и вертикальную (кадровую).

1. Горизонтальная (строчная) развертка:
На горизонтально отклоняющую систему (пара пластин или катушек) подается пилообразное напряжение (для электростатической системы) или пилообразный ток (для магнитной системы).
• Во время линейно нарастающей части "пилы" (прямой ход) создается изменяющееся поле, которое заставляет электронный пучок двигаться с постоянной скоростью слева направо, прочерчивая одну строку изображения.
• Во время очень быстрого спада "пилы" (обратный ход) пучок мгновенно возвращается к левому краю экрана, но на строку ниже. Во время обратного хода пучок обычно гасится (блокируется модулятором), чтобы линия возврата не была видна на экране.
Этот процесс повторяется очень быстро (например, 15 625 раз в секунду в телевизионном стандарте PAL).

2. Вертикальная (кадровая) развертка:
Одновременно с быстрой горизонтальной разверткой на вертикально отклоняющую систему подается другое пилообразное напряжение/ток, но с гораздо меньшей частотой (например, 50 или 60 Гц).
• Линейно нарастающая часть этой "пилы" заставляет пучок медленно и равномерно смещаться сверху вниз по экрану.
• Быстрый спад напряжения/тока обеспечивает быстрый возврат пучка снизу вверх в начальную точку (левый верхний угол) для начала отрисовки следующего кадра.

Сочетание этих двух движений — быстрого горизонтального и медленного вертикального — и заставляет электронный пучок равномерно, строка за строкой, покрывать всю площадь экрана, создавая растр. "Равномерность" движения обеспечивается именно линейной частью пилообразного сигнала развертки.

Ответ: Равномерное движение (развертка) электронного пучка осуществляется с помощью отклоняющей системы (электростатической или магнитной), на которую подаются сигналы пилообразной формы. Быстрая горизонтальная (строчная) развертка заставляет пучок двигаться с постоянной скоростью по строкам, а медленная вертикальная (кадровая) развертка смещает строки сверху вниз, что в совокупности обеспечивает последовательное сканирование всей поверхности экрана.