Номер 6, страница 167 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

*6. Что называют электронно-лучевой трубкой? Опишите ее устройство и принцип действия.

Что называют электронно-лучевой трубкой?

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), также известная как кинескоп, — это электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в видимое изображение. Она представляет собой стеклянную колбу с глубоким вакуумом внутри, в которой узконаправленный пучок электронов (электронный луч) управляется электрическими или магнитными полями и, попадая на люминесцентный экран, вызывает его свечение, формируя изображение. ЭЛТ долгое время были основным компонентом телевизоров, компьютерных мониторов, осциллографов и других дисплейных устройств.

Ответ: Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — это электровакуумный прибор, который преобразует электрические сигналы в видимое изображение путем формирования и управления пучком электронов, бомбардирующим люминесцентный экран.

Устройство и принцип действия

Устройство

Электронно-лучевая трубка состоит из следующих основных частей:

1. Стеклянная колба: Герметичная колба, из которой откачан воздух для обеспечения свободного движения электронов. Она имеет узкую часть (горловину) и широкую, плоскую или слегка выпуклую переднюю часть (экран).
2. Электронная пушка: Расположена в горловине и служит для создания и формирования электронного луча. В её состав входят:
   • Катод: Электрод, который при нагревании нитью накала испускает электроны (явление термоэлектронной эмиссии).
   • Управляющий электрод (модулятор): Цилиндр, окружающий катод. Изменяя напряжение на нём, можно регулировать количество электронов в луче и, следовательно, яркость изображения.
   • Ускоряющая и фокусирующая системы: Набор анодов (электродов с высоким положительным потенциалом), которые ускоряют электроны и фокусируют их в тонкий луч, направленный на экран.
3. Отклоняющая система: Управляет положением электронного луча на экране, заставляя его пробегать по всей поверхности. Существует два типа систем:
   • Электростатическая: Две пары взаимно перпендикулярных металлических пластин. Напряжение, подаваемое на пластины, создает электрическое поле, отклоняющее луч. Используется в осциллографах.
   • Магнитная: Две пары катушек, расположенных снаружи на горловине трубки. Ток в катушках создает магнитное поле, которое отклоняет луч. Используется в телевизорах и мониторах.
4. Экран: Внутренняя поверхность передней стенки колбы, покрытая тонким слоем люминофора — вещества, которое светится при попадании на него электронов. В цветных ЭЛТ используются три типа люминофоров (для красного, зелёного и синего цветов) и три электронные пушки.

Принцип действия

Работа ЭЛТ происходит следующим образом:

1. Катод в электронной пушке нагревается и испускает электроны.
2. Эти электроны формируются в узкий луч, ускоряются и фокусируются анодами. Интенсивность луча (яркость точки на экране) регулируется напряжением на управляющем электроде, которое изменяется в соответствии с видеосигналом.
3. Сформированный луч проходит через отклоняющую систему. Сигналы развёртки, подаваемые на эту систему, заставляют луч последовательно пробегать по экрану строку за строкой, создавая растр (прямоугольную сетку сканирования).
4. Попадая на экран, быстрые электроны вызывают свечение люминофора в точке попадания. Поскольку луч очень быстро перемещается по экрану, а свечение люминофора и зрительное восприятие человека обладают инерционностью, отдельные светящиеся точки сливаются в единое, цельное изображение.

Ответ: Устройство ЭЛТ включает стеклянную вакуумную колбу, электронную пушку (катод, модулятор, аноды) для создания и ускорения пучка электронов, отклоняющую систему (электростатическую или магнитную) для управления положением луча и экран, покрытый люминофором. Принцип действия основан на термоэлектронной эмиссии с катода, формировании из электронов узкого луча, его ускорении, модуляции его интенсивности и отклонении в соответствии с входным сигналом для создания изображения на светящемся экране.