Контрольные вопросы
Что называют работой выхода электронов из металла и чем она
обусловлена?
2 . Каковы причины контактной разности потенциалов?
3 . Выведите формулу (4).
4. Какой физический смысл удельной термоэдс α?
5. В чем состоит метод компенсации ТЭДС?
6. Докажите справедливость формулы (8).
7. Где находят применение термопары?
8. В чем преимущества термопары перед термометром?
Работа № 7 изучение работы электронного осцилографа. Проверка градуировки звукового генератора
Приборы и принадлежности: электронный осциллограф, звуковой генератор синусоидальных напряжений, генератор пилообразных напряжений, трансформатор.
Осциллографические методы исследования завоевали прочное место в современной науке и технике. Они применяются, в основном для исследования быстропеременных периодических процессов. Достоинствами электронно–лучевого осциллографа являются его высокая чувствительность и безынерционность действия, что позволяет исследовать процессы, длительность которых порядка 10-6 ÷ 10-8 с.
Устройство электронного осциллографа
Осциллограф представляет собой сложный электронный прибор, блок – схема которого приведена на рис. 1. Основными узлами осциллографа являются электронно–лучевая трубка, блок питания, усилитель напряжения Ux, усилитель напряжения Uy, генератор пилообразного напряжения Up и синхронизирующее устройство.
Электронно-лучевая трубка внешне представляет собой стеклянный баллон с высоким вакуумом (рис.2).
Она
состоит из электронной пушки, дающей
пучок электронов (на рис.2 она выделена
пунктиром ), двух пар отклоняющих пластин
Пх
и Пу,
расположенных во взаимно перпендикулярных
плоскостях, и флуоресцирующего экрана.
Электронная пушка позволяет получить
сфокусированный поток электронов. Она
состоит из накаливаемого катода К,
управляющего электрода УЭ, имеющего в
центре отверстие для получения узкого
электронного луча, и двух анодов А1
(ускоряющий анод ) и А2
(фокусирующий анод ). Между катодом и
первым анодом А1
приложено напряжение порядка 103
В. Поэтому электроны ускоряются
электрическим полем и попадают на
флуоресцирующий экран, вызывая его
свечение. Меняя величину этого напряжения
и его полярность, можно уменьшать
количество электронов, проходящих через
его отверстие, а следовательно, и яркость
пятна на экране трубки.
Второй
анод А2,
потенциал которого выше первого, служит
для фокусирования электронного луча.
Регулируя потенциал второго анода,
можно получить на экране трубки ярко
светящуюся точку. Выйдя из второго
анода, электронный луч проходит между
двумя парами металлических пластин Пх
и Пу.
Если на любую пару пластин подать
напряжение, то электронный луч отклонится
от своего первоначального направления,
т.к. электроны будут притягиваться к
пластине, заряженной положительно, и
отталкиваться от пластины, заряженной
отрицательно.
Пройдя отклоняющие пластины, электронный луч попадает на экран. Экран электронно-лучевой трубки представляет собой слой флуоресцирующего вещества, нанесенного на внутреннюю сторону трубки.
При ударе об экран энергия электрона частично расходуется на выбивание электронов из поверхности, на которую он попадает, частично на разогрев этой поверхности, а частично превращается в световую энергию. Электрон, попадая на поверхность, покрытую флуоресцирующим слоем, приводит в возбужденное состояние атомы и молекулы этого слоя. Возвращаясь в нормальное состояние, атомы и молекулы испускают свет. Это явление носит название люминесценции.
Яркость свечения пятна на экране электронно-лучевой трубки зависит от скорости и числа электронов, падающих на элемент площади экрана за некоторый промежуток времени. Регулировать яркость пятна на экране можно, либо меняя количество электронов в электронном луче, либо меняя скорость электронов.
Напряжения на управляющем электроде, первом и вторым анодах, с помощью которых можно изменять яркость и фокус электронного луча, регулируются делителями напряжения R1,R2 и R3, к которым подводится высокое постоянное напряжение от блока питания (см. рис.1).
Другим важным элементом электронно-лучевого осциллографа является генератор развертки.