1.6 示波器的奥秘.ppt

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1、第六节第六节第六节第六节 示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘一一一一.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速 若不计粒子重力，则该粒子沿若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做电场线做匀加速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动。由动能定理得：由动能定理得：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：【重要说明重要说明重要说明重要说明】带电粒子重力的处理带电粒子重力的处理带电粒子重力的处理带电粒子重力的处理1.1.基本粒子：基本粒子：基本粒子：基本粒子：如电子、质子、如电子、质子、粒子、离子等

2、，一般可以忽略。粒子、离子等，一般可以忽略。2.2.带电颗粒：带电颗粒：带电颗粒：带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。第六节第六节第六节第六节 示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘优优p31 T2下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的电场后，那种粒子的速度最大？的电场后，那种粒子的速度最大？A.质子质子 B.氘核氘核 C.粒子粒子 D.钠离子钠离子【答案答案答案答案】A A第六节第六节第六节第六节 示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘二二二二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的

3、偏转带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中作带电粒子在电场中作带电粒子在电场中作带电粒子在电场中作类平抛运动类平抛运动类平抛运动类平抛运动把运动分解成把运动分解成把运动分解成把运动分解成沿初速度方向沿初速度方向沿初速度方向沿初速度方向和和和和沿电场方向沿电场方向沿电场方向沿电场方向时时时时 间：间：间：间：加速度：加速度：加速度：加速度：沿电场方向的位移：沿电场方向的位移：沿电场方向的位移：沿电场方向的位移：沿电场方向的速度：沿电场方向的速度：沿电场方向的速度：沿电场方向的速度：出电场时的方向：出电场时的方向：出电场时的方向：出电场时的方向：tan对粒子在电场中偏转角的有

4、用推论对粒子在电场中偏转角的有用推论优p29 要点21、偏转：中点对粒子在电场中偏转角的有用推论对粒子在电场中偏转角的有用推论优p30例2经典案例第六节第六节第六节第六节 示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的面板示波器的面板第六节第六节第六节第六节 示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘示波器的奥秘三、示波器的原理三、示波器的原理示波器是一种用来观察电信号随时间变化的电子仪器。它的核心部件是示波管：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。（1 1）电子枪部分：）电子枪部分：E E电源作用是使金属丝变热发射电源作用是使金属丝变热发射出电子，出电子，U U1 1电源作用是使

5、发射出的电子在真空中被加速，获电源作用是使发射出的电子在真空中被加速，获得很大的速度从金属板的小孔穿出。得很大的速度从金属板的小孔穿出。（2 2）偏转电极部分：）偏转电极部分：YYYY/平行金属板为竖直方向偏转电极即平行金属板为竖直方向偏转电极即使平行金属板入射的电子产生竖直方向的偏转，使平行金属板入射的电子产生竖直方向的偏转，XXXX/平行金平行金属为水平方向偏转电极即使平行金属板入射的电子产生水平属为水平方向偏转电极即使平行金属板入射的电子产生水平方向的偏转。方向的偏转。（3 3）荧光屏部分：玻璃屏上涂有荧光物质。高速电子打到）荧光屏部分：玻璃屏上涂有荧光物质。高速电子打到荧光物质，荧光物

6、质受激发后会发出可见光，电子本身并不荧光物质，荧光物质受激发后会发出可见光，电子本身并不能发光，从屏上观察亮点，可知打到屏上电子的偏移情况。能发光，从屏上观察亮点，可知打到屏上电子的偏移情况。已知：已知：U1、l、YY偏转电极的电压偏转电极的电压U2、板间距、板间距d、板端板端到荧光屏的距离到荧光屏的距离L。求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tan及打到及打到屏上电子的偏移量屏上电子的偏移量y。偏移量与偏移量与YY偏偏转电极的电压转电极的电压U2成正比成正比若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在

7、荧光屏的中心若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心U Uy yt tOO电子在极板间运动的时间极短，可认为此瞬间极板间电压不变电子在极板间运动的时间极短，可认为此瞬间极板间电压不变电子在极板间运动的时间极短，可认为此瞬间极板间电压不变电子在极板间运动的时间极短，可认为此瞬间极板间电压不变若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心U Ux xt

8、 tOO要想增加要想增加要想增加要想增加X X轴方向扫描线的宽度，怎么办？轴方向扫描线的宽度，怎么办？轴方向扫描线的宽度，怎么办？轴方向扫描线的宽度，怎么办？U Ux xt tOO满足什么条件才能得到稳定满足什么条件才能得到稳定满足什么条件才能得到稳定满足什么条件才能得到稳定正确的波形？正确的波形？正确的波形？正确的波形？U Uy yt tOOT TT T 2T2TT/2T/2T T扫扫扫扫=NT=NT显示出的信号完整波形个数显示出的信号完整波形个数显示出的信号完整波形个数显示出的信号完整波形个数由什么决定？由什么决定？由什么决定？由什么决定？N N 如图是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏

9、转电极YY、水平偏转电极XX和荧光屏组成，电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，若亮点很快移动，由于视觉暂留原因，能在荧光屏上看到一条亮线。（1 1）如果只在偏转电极）如果只在偏转电极YYYY上加上上加上如图如图所示的电压所示的电压U Uy y=U Ummsinsin t t，在，在荧光屏图荧光屏图上画出所观察到的亮线的上画出所观察到的亮线的形状（设形状（设T T很小）很小）（2 2）如果只在偏转电极）如果只在偏转电极XXXX上加上上加上图图所示电压，试在图所示电压，试在图上画出所观上画出所观察到的亮线的形状。察到的亮线的形状。（3 3）如果在）如果在YYYY和和XXXX上同时加上上同时加上上述电压，试在图上述电压，试在图上画出所观察到上画出所观察到的亮线的形状。的亮线的形状。