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示波器的原理和使用 實驗報告 示波器的原理和使用

報告原理示波器

示波器原理與使用(示波器原理與使用實驗報告)08: 04中學物理知識傳播者
示波器是用來觀察電子信號隨時間變化的電子儀器 。它的主要部件是示波管 。它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成 。如圖所示
下面就來一一解讀一下重點知識點 。
一、示波管的組成
電子槍:圖中最左邊的電源是用來加熱絲的 。加熱到一定溫度后，會放出大量電子 。下面的電源是電子加速場的電源，它的作用是加速電子，原理和我們上次說的加速場原理是一致的 。這里還有一個小知識點 。要注意加速電場的電源正負極的連接 。
偏轉電極:它由兩部分組成 。左邊部分垂直偏轉電子，右邊部分水平偏轉電子 。它的原理或者說分析方法和我們上次講的偏轉電場是一模一樣的 。
熒光屏:電子本身不發光，但當電子撞擊熒光屏時，被撞擊的部分會發光 。這樣我們就可以直觀的觀察到電子的位置移動 。
二、示波器成像原理
(1)偏轉電極不加電壓:電子槍發射的電子會直線運動，撞擊屏幕中心形成亮點 。
(2)只對XX '(或YY ')施加電壓:如果施加的電壓穩定，電子流會加速偏轉后撞擊XX '(或YY ')所在直線上的某一點，形成一個亮點(不在中心) 。如果只有正弦波電壓施加到YY '如綠色直線所示，如果只有正弦波電壓施加到XX '如白色直線所示 。
(3)電子槍是加速場 。電荷為Q的帶電粒子在靜止狀態下被電勢差為U1的電場加速后，根據動能定理和電場力做功公式qU1= mv，可以發現帶電粒子加速后的速度為v=根號(2qU1/m) 。
(4)偏轉加成像
質量為m -q的負電荷以初速度v0平行于兩塊金屬板進入電場 。設兩板電位差為U2，板長為L，板間距離為D，板與熒光屏的距離為L’ 。規則
(1)帶電粒子通過偏轉電場所需的時間為t=L/v0 。
(2)帶電粒子的加速度a = f/m = QE/m = qu2/MD 。
(3)離開電場時垂直于金屬板方向的分量速度v1=at=qU2L/mdv0 。
(4)電荷離開電場時垂直于金屬板方向的偏移量為y = at = (qu2/MD) (l/v0) 。
(5)電荷離開電場的偏轉角的正切值tan θ = V1/v0 = Qu2l/MDv0 。
(6)電荷在熒光屏上的位置Y ' = Y+L ' tanθ=(L '+L/2)tanθ=(L '+L/2)QL/MDV 0 * U2 。當然也可以用類似的三角形來解決 。因為紅色部分不變，所以y '的大小與U2成正相關 。所以當U2是一個頻率很高的正弦波電壓時，進入我們視線的就是一條直線 。
3.屏幕會是什么樣子？
記住這個原理:只有正弦波電壓加上掃描電壓，熒光屏才能有二維圖像 。
正弦波電壓在哪個方向，那么那個方向決定了圖像形狀是正弦波還是正弦波的一部分 。
掃描電壓(初級電壓)在哪個方向，則該方向決定成像頻率 。
最后，利用特殊點成像加位置(位置與偏轉電壓成正比)的公式，可以定性地畫出熒光屏的圖像 。
相信有了以上的知識，解決最后一個問題是沒有問題的 。當然，那個問題有個小創新:槍管的旋轉代替了掃描電壓 。
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