Номер 4, страница 394 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 118. Электрический ток в вакууме. Электронно-лучевая трубка. Глава 16. Электрический ток в различных средах - номер 4, страница 394.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — это вакуумный электроприбор, который преобразует электрический сигнал в видимое изображение. В течение многих десятилетий ЭЛТ была основной технологией для создания телевизоров, компьютерных мониторов и осциллографов.

Решение

Конструктивно электронно-лучевая трубка состоит из герметичной стеклянной колбы, внутри которой поддерживается глубокий вакуум. Вакуум необходим, чтобы электроны на своем пути не сталкивались с молекулами воздуха. Внутри колбы расположены три основных функциональных узла: электронная пушка, отклоняющая система и экран.

1. Электронная пушка

Назначение электронной пушки — создание, ускорение и фокусировка узкого пучка электронов, называемого электронным лучом. Она находится в узкой части трубки (горловине) и включает в себя:

• Катод — электрод, который при нагреве нитью накала испускает электроны (явление термоэлектронной эмиссии).
• Управляющий электрод (или модулятор) — цилиндр, окружающий катод. На него подается отрицательное напряжение, которое регулирует количество электронов в луче. Таким образом, модулятор управляет яркостью свечения точки на экране.
• Ускоряющая и фокусирующая система — набор анодов (электродов с высоким положительным потенциалом). Они создают электрическое поле, которое, во-первых, сильно ускоряет электроны, а во-вторых, фокусирует их в тонкий луч, подобно тому как линза фокусирует свет.

2. Отклоняющая система

Эта система предназначена для управления положением электронного луча на экране. Существует два основных типа отклоняющих систем:

• Электростатическая система. Состоит из двух пар взаимно перпендикулярных пластин. На одну пару подается напряжение для отклонения луча по вертикали, на другую — для отклонения по горизонтали. Такое устройство используется в осциллографах, где требуется высокая скорость отклонения.
• Электромагнитная система. Состоит из катушек индуктивности, размещенных снаружи горловины трубки. Ток, проходящий через катушки, создает магнитное поле, которое отклоняет электронный луч (согласно силе Лоренца). Одна пара катушек отвечает за горизонтальное отклонение, другая — за вертикальное. Эта система применяется в телевизорах и мониторах, так как позволяет отклонять луч на большие углы.

3. Экран

Экран — это внутренняя поверхность широкой части ЭЛТ, покрытая тонким слоем люминофора.

• Люминофор — это вещество, которое светится при бомбардировке его электронами. Кинетическая энергия электронов преобразуется в световую энергию.
• Формирование изображения. Отклоняющая система заставляет электронный луч последовательно пробегать всю поверхность экрана (этот процесс называется развёрткой). В то же время модулятор изменяет интенсивность луча в соответствии с передаваемым видеосигналом. В результате на экране создается изображение, состоящее из светящихся точек разной яркости. Человеческий глаз воспринимает быструю смену кадров как цельное изображение благодаря инерционности зрения.
• Цветная ЭЛТ. В цветной трубке используются три отдельные электронные пушки (для красного, зеленого и синего цветов — RGB) и экран с мозаичным покрытием из трёх соответствующих люминофоров. Специальная теневая маска, расположенная перед экраном, гарантирует, что каждый из трёх лучей попадает только на "свой" цвет люминофора.

Ответ: Электронно-лучевая трубка — это вакуумное устройство, состоящее из: 1) электронной пушки, которая генерирует, ускоряет и фокусирует пучок электронов; 2) отклоняющей системы (электромагнитной или электростатической), которая перемещает этот пучок по экрану; 3) экрана, покрытого люминофором, который светится под действием электронного луча, создавая изображение.