Номер 6, страница 120, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

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

6. Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — это электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в видимое изображение. На протяжении многих десятилетий ЭЛТ были основным компонентом телевизоров, компьютерных мониторов, осциллографов и других устройств отображения информации.

Устройство электронно-лучевой трубки

ЭЛТ представляет собой вытянутую стеклянную колбу, в которой создан глубокий вакуум. Внутри колбы расположены следующие основные части:

1. Электронная пушка (или электронный прожектор): её задача — создавать и формировать узкий пучок электронов (электронный луч). Она состоит из:

• Катод: при нагревании испускает электроны (термоэлектронная эмиссия).
• Подогреватель: нить накала, которая нагревает катод.
• Управляющий электрод (модулятор): цилиндр с отверстием, окружающий катод. На него подается отрицательное напряжение относительно катода. Изменяя это напряжение, можно регулировать количество электронов в луче и, следовательно, яркость изображения.
• Фокусирующая и ускоряющая системы: состоят из одного или нескольких анодов. Это электроды, на которые подается высокое положительное напряжение. Они ускоряют электроны до больших скоростей и фокусируют их в тонкий луч, подобно тому как линза фокусирует свет.

2. Отклоняющая система: её задача — управлять положением электронного луча, заставляя его перемещаться по экрану. Существует два типа систем:

• Электростатическая: состоит из двух пар взаимно перпендикулярных металлических пластин (вертикального и горизонтального отклонения). При подаче напряжения на пластины создается электрическое поле, которое отклоняет летящие между ними электроны. Этот тип используется в основном в осциллографах.
• Электромагнитная: состоит из двух пар катушек, расположенных снаружи узкой части (горловины) трубки. При протекании тока через катушки создается магнитное поле, которое отклоняет электронный луч. Этот метод позволяет отклонять луч на большие углы и используется в телевизорах и мониторах.

3. Экран: широкая часть колбы, внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминофора — вещества, светящегося под действием бомбардировки быстрыми электронами. При попадании электронного луча на экран в этой точке возникает светящееся пятно.

Принцип действия

1. Подогреватель накаляет катод, который в результате термоэлектронной эмиссии начинает испускать электроны.

2. Электроны, вылетевшие с катода, ускоряются и фокусируются в узкий пучок с помощью системы анодов, образуя электронную пушку.

3. Сформированный электронный луч проходит через отклоняющую систему. Под действием электрических или магнитных полей (в зависимости от типа системы) луч отклоняется в горизонтальном и вертикальном направлениях. Управление этими полями позволяет направить луч в любую точку экрана.

4. Ускоренный луч электронов попадает на экран, покрытый люминофором. Кинетическая энергия электронов преобразуется в световую энергию, и на экране появляется светящаяся точка.

5. Для создания полноценного изображения отклоняющая система заставляет луч очень быстро пробегать по экрану строчка за строчкой (этот процесс называется разверткой). Одновременно с этим управляющий электрод изменяет интенсивность луча в каждой точке в соответствии с передаваемым видеосигналом. Из-за инерционности человеческого зрения и послесвечения люминофора отдельные светящиеся точки сливаются в целостное изображение.

Ответ: Электронно-лучевая трубка — это вакуумный прибор, который создает изображение путем формирования, ускорения, отклонения и направления пучка электронов на экран, покрытый светящимся веществом (люминофором). Её основными частями являются электронная пушка (создает луч), отклоняющая система (управляет положением луча) и экран (преобразует энергию электронов в свет). Принцип действия основан на термоэлектронной эмиссии, ускорении электронов электрическим полем, управлении их траекторией с помощью электрических или магнитных полей и явлении катодолюминесценции.