Номер 5, страница 181 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 10. Электрический ток в газах, вакууме и полупроводниках. Параграф 49. Электрический ток в вакууме. Вопросы - номер 5, страница 181.

Условие.

5. Как устроена электронно-лучевая трубка? Где она применяется?

Решение.

Как устроена электронно-лучевая трубка?

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — это вакуумный электронный прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в видимое изображение. Она представляет собой герметичную стеклянную колбу, из которой откачан воздух до состояния глубокого вакуума. Основными частями ЭЛТ являются электронная пушка, отклоняющая система и экран.

Электронная пушка служит для создания и формирования узкого пучка электронов (электронного луча). В её состав входят: катод, который при нагревании нитью накала испускает электроны (явление термоэлектронной эмиссии); управляющий электрод (модулятор), который регулирует количество электронов в луче и, следовательно, яркость изображения; а также фокусирующая и ускоряющая система анодов. Эта система создает электростатическое поле, которое разгоняет электроны до высоких скоростей и фокусирует их в тонкий луч, направленный на экран.

Отклоняющая система управляет положением электронного луча, заставляя его пробегать по всей поверхности экрана. Существует два типа систем. Электростатическая система состоит из двух пар взаимно перпендикулярных пластин, на которые подается отклоняющее напряжение; она применяется в осциллографах. Магнитная система состоит из катушек индуктивности, расположенных снаружи горловины трубки; она используется в телевизорах и мониторах, так как позволяет получать большие углы отклонения луча.

Экран — это внутренняя поверхность широкой, лицевой части колбы, покрытая слоем люминофора. Люминофор — это вещество, которое светится при попадании на него быстрых электронов. Таким образом, в точке попадания луча на экран возникает светящееся пятно. Перемещая луч по экрану с помощью отклоняющей системы и одновременно изменяя его интенсивность с помощью модулятора, можно создавать полноценное изображение (строка за строкой).

В цветных ЭЛТ используется три раздельные электронные пушки (для красного, зеленого и синего цветов) и экран с мозаичным покрытием из трех соответствующих типов люминофоров. Между пушками и экраном располагается специальная теневая маска, которая обеспечивает попадание каждого из трех лучей только на люминофор своего цвета.

Ответ: Электронно-лучевая трубка состоит из герметичной стеклянной колбы с вакуумом, в которой находятся: электронная пушка (создает, ускоряет и фокусирует пучок электронов), отклоняющая система (управляет положением луча на экране) и экран, покрытый люминофором (светится под действием электронного луча, создавая изображение).

Где она применяется?

Исторически электронно-лучевые трубки были основной технологией для создания дисплеев и имели очень широкое применение. В настоящее время они практически полностью вытеснены более современными технологиями, такими как жидкокристаллические (ЖК), плазменные и OLED-дисплеи. Ранее ЭЛТ использовались в следующих устройствах:

1. Телевизоры и компьютерные мониторы: до начала 2000-х годов были основным устройством вывода изображения.

2. Осциллографы: ЭЛТ являются ключевым элементом аналоговых осциллографов для визуализации формы электрических сигналов во времени.

3. Радиолокационные системы (радары): для отображения информации об обнаруженных объектах на индикаторах кругового обзора.

4. Медицинская аппаратура: в мониторах для наблюдения за состоянием пациента (ЭКГ), в ранних аппаратах УЗИ.

5. Измерительные и научные приборы: в качестве устройств визуализации данных в различном специализированном оборудовании.

Ответ: Электронно-лучевые трубки применялись в телевизорах, компьютерных мониторах, осциллографах, радарных установках, медицинском оборудовании и различных измерительных приборах. В настоящее время они практически полностью заменены более современными технологиями дисплеев.