文档介绍：武胜中学吴建兵
实物应用:我们使用的各种显示器
一、利用磁场控制带电粒子运动
借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子
束改变方向或者发生偏转的方法称为磁偏转。
它们的主要元件就是带有磁偏转装置的
显像管。
世界上第一只显像管
磁偏转与显像管
显示器基本结构
电子枪——产生高能电子束。
通电线圈——提供磁场,使电子束发生偏转。
荧光屏——使电子束发光。
显示器接收到影像信号时,电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线,之后再扫描下面一条水平线。
显示器的基本元件及作用:
彩色显示器的工作原理:
电子枪:三枝
荧光物质:红、绿、蓝三种颜色。
来自每支电子枪的电子束打在相应的荧光物质上,产生单一的颜色。通过调整三束电子束的强度,可以合成各种颜色。
近年来,人们已制造出能发射三束电子束
的单支电子枪。
思考:
1、“借助阴极射线管,我们可以看到每个电
子的运动轨迹”的说法正确吗?为什么?
答:不正确
2、如果电子束在通过空间某一区域时不偏转,能否肯定这个区域中有没有磁场?如果发生了偏转,能不能肯定在该区域中一定存在着磁场?
答:均不能
(一)、速度选择器
1、若带电粒子带负电,会不会影响速度选择器对速度的选择?
2、若把磁场或电场反向,会不会影响速度选择器对速度的选择?
3、若把磁场和电场同时反向,会不会影响速度选择器对速度的选择?
【讨论与交流】
二、质谱仪
在电、磁场中,若不计重力,则:
在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫速度选择器。
试求出粒子的速度为多少时粒子能沿虚线通过。
思考:其他条件不变,把粒子改为负电荷,能通过吗?
电场、磁场方向不变,粒子从右向左运动,能直线通过吗?
,与电荷的正负无关。
2. 带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)才能匀速(或者说沿直线)通过速度选择器,否则必定偏转。
。
v
+ + + + + + +
- - - - ―――
电场力将小于洛伦兹力,将向洛伦兹力方向偏转,电场力将做负功,动能将减小,洛伦兹力也将减小,轨迹是一条复杂曲线。
若速度小于这一速度?
电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方向偏转,电场力做正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大。轨迹是一条复杂曲线。
若速度大于这一速度?
结论探索: