Elektronski žarki: Tako delujejo televizijski televizorji, senčne križne cevi itd
Tudi če stari televizijski televizorji niso več pogosti, je njihovo delovanje s pomočjo elektronskih žarkov še posebej zanimivo. V tem članku razkrivamo, kaj je snop elektronov, kako se širi v prostoru in kako se uporablja v televizorjih.
Elektronski žarki v senčnih križnih ceveh
Elektronski žarek je snop elektronov, ki ga sprosti vroča katoda in ga pospeši električno polje. Kako pa to deluje podrobno?
- Fizik Sir William Crookes je izumil senco križne cevi, da bi ugotovil, kako se obnašajo elektronski prameni. Sestavljen je iz evakuirane steklene cevi z vročo katodo na eni strani, ki se napaja. Malo naprej od vroče katode je obročasta anoda. Še naprej je v cilindru križ s sencami. Na koncu na steklo nanesemo fluorescentno plast.
- V vroči katodi je žarilno nitko, na katero se napaja nizka izmenična napetost. To povzroči, da se nitka sveti, kar povzroči, da se elektroni odcepijo in tvorijo "oblak elektronov". Okoli nitke je negativno nabit Wehneltov cilinder, ki usmerja elektronski žarek. Obročasta anoda se napolni pozitivno. To privlači in pospešuje elektrone iz vroče katode. Skozi obroč anode streljajo kot elektronski žarek.
- Senčni križ je ozemljen: odstranjeni so vsi elektroni, ki ga zadenejo. Vsi elektronski žarki, ki jih križni senci ne prestrežejo, fluorescenčni sloj sveti.
- Presenetljivo je, da je senca križa, ki jo ustvari svetloba iz nitke, popolnoma podobna senci križa, ki jo povzročajo elektronski žarki na fluorescenčni plasti. Iz tega je mogoče razbrati, da se elektroni v prostorskem prostoru širijo v ravni črti, kot je svetloba, in ne odklonijo med letenjem mimo nepolnjenega kovinskega križa.
- V drugem poskusu so stekleni kozarec napolnili z neonom, tako da je bil viden snop elektronov in v notranjosti dve plošči kondenzatorja. Tu je bilo presenetljivo, da se je odmik elektronskega žarka v smeri pozitivne plošče povečal, ko se je napetost plošče povečala, vendar se je spet povečevala, ko se je napetost pospeševanja povečevala.
- Zaključek eksperimentov: Na elektronske žarke lahko vplivamo tako magnetno kot električno polje.
Tako deluje cevna televizija
Zaslon cevi je podoben cevi s senco. Na koncu je tudi elektronska pištola, sestavljena iz katode (v Wehneltovem cilindru) in anode.
- Vendar pa je naprej na televiziji (zunaj cevi) par tuljav, razporejenih navpično in vodoravno. Navpično razporejen par tuljav določa vodoravno upogibanje in obratno. Prednost tuljav je, da se - za razliko od kondenzatorskih plošč - elektronski žarek lahko usmeri tudi natančno v robno območje.
- Na sprednji strani televizije je poseben fluorescenčni sloj, ki zasveti takoj, ko je bombardiran z elektroni. To je bila postavitev za klasično črno-belo televizijo.
- Pri barvnih televizorjih ni samo ene elektronske pištole, ampak tri. Pred zaslonom je tudi senčna maska. Za vsako barvo je ločena elektronska pištola (rdeča, zelena, modra). Zaslon je sestavljen iz številnih rdečih, zelenih in modrih pik, tako da lahko vsaka elektronska pištola cilja na svoje barvne slikovne pike. Senčna maska zagotavlja, da na primer elektronska pištola za modre slikovne pike slučajno ne zasveti rdečega piksla.
- Napetosti žage se nanašajo na tuljave, tako da se žarek počasi potisne od leve proti desni in nato hitro skoči nazaj na izhodišče. Tudi sam se pomakne navzdol po vrsti in skoči nazaj na začetek. Da preprečite utripanje, barve nadzorujemo v različnih obdobjih, tako da na primer samo zgornji vogal na trenutke ni osvetljen.
V naslednjem praktičnem nasvetu vam bomo predstavili kvantno fiziko.