קורות אלקטרונים: כך פועלות טלוויזיות שפופרות, צינורות צלבים צל וכו '
גם אם טלוויזיות ישנות אינן שכיחות יותר, פעולתן באמצעות קרני אלקטרונים מעניינת במיוחד. במאמר זה אנו חושפים מהי קרן אלקטרונים, כיצד היא מתפשטת בחלל ואיך משתמשים בה בטלוויזיות.
קורות אלקטרונים בצינורות צלבים
קרן אלקטרונים היא צרור אלקטרונים המשתחרר על ידי קתודה חמה ומואץ על ידי שדה חשמלי. אבל איך זה עובד בפירוט?
- הפיזיקאי סר וויליאם קרוקס המציא את צינור צלב הצללים כדי לגלות כיצד קורות האלקטרונים מתנהגות. זה מורכב מצינור זכוכית שפונה עם קתודה חמה מצד אחד, המופעל על אנרגיה. קצת יותר רחוק מהקתודה החמה נמצא אנודה טבעתית. יש צלב צל בהמשך הגליל. בסופו של דבר מוחלים שכבה ניאון על הזכוכית.
- יש נימה בקתודה החמה, עליה מוחל מתח לסירוגין נמוך. זה גורם לזרם הזוהר, וגורם לאלקטרונים להתנתק ויוצרים "ענן אלקטרונים". סביב גלילי הנימה יש צילינדר Wehnelt טעון שלילי שממקד את קרן האלקטרונים. האנודה בצורת הטבעת נטענת באופן חיובי. זה מושך ומאיץ את האלקטרונים מהקתודה החמה. הם יורים דרך טבעת האנודה כקרן אלקטרונים.
- צלב הצל מקורקע: כל האלקטרונים הפוגעים בו מוסרים. כל קרני האלקטרונים שלא יורטו על ידי צלב הצל גורמות לשכבה הפלואורסצנטית להאיר.
- בולט שצל הצלב, שנוצר על ידי האור של הנימה ליבון, נראה בדיוק כמו צל הצלב, אשר נגרם כתוצאה מקורות האלקטרונים בשכבת הניאון. מכאן ניתן להסיק כי אלקטרונים מתפשטים בחלל החופשי בשדה ישר כמו אור ואינם מוסתים כאשר הם עפים על פני צלב מתכת לא טעון.
- בניסוי אחר, צנצנת הזכוכית התמלאה בניאון כך שקרן האלקטרונים נראתה ושתי לוחות קבלים הוצמדו לתוכה. כאן היה מדהים כי הסטה של קרן האלקטרונים לכיוון הפלטה החיובית עלה ככל שמתח הלוח גדל, אך שוב פחת ככל שמתח התאוצה עלה.
- סיכום הניסויים: קורות אלקטרונים יכולות להיות מושפעות משדות מגנטיים וחשמליים כאחד.
כך עובד טלוויזיה שפופרת
מסך צינור דומה לצינור צלבי צל. בסוף יש גם אקדח אלקטרונים המורכב מקתודה (בצילינדר של ווהנלט) ואנודה.
- עם זאת, עוד יותר קדימה בטלוויזיה (מחוץ לצינור) יש זוג סלילים המסודרים אנכית ואופקית. צמד הסלילים המסודרים אנכית קובע את הסטייה האופקית ולהיפך. היתרון של הסלילים הוא שבניגוד ללוחות קבלים, ניתן להנחות את קרן האלקטרונים בדיוק באזור הקצה.
- ישנה שכבה פלואורסצנטית מיוחדת בחזית הטלוויזיה שנדלקת ברגע שהיא מופגזת באלקטרונים. זה היה ההגדרה לטלוויזיה קלאסית בשחור לבן.
- עם טלוויזיות צבעוניות, אין רק אקדח אלקטרוני אחד, אלא שלושה. יש גם מסיכת צל ממש מול המסך. יש אקדח אלקטרונים נפרד לכל צבע (אדום, ירוק, כחול). המסך מורכב מנקודות אדומות, ירוקות וכחולות רבות כך שכל אקדח אלקטרונים יכול לכוון לפיקסלים צבעוניים משלו. מסכת הצל מבטיחה כי למשל, אקדח האלקטרונים לפיקסלים הכחולים לא מדליק בטעות פיקסל אדום.
- מתחים של שיני מסור מופעלים על הסלילים כך שהקורה נדחקת לאט משמאל לימין ואז קופצת במהירות חזרה לנקודת ההתחלה. הוא גם זז קצת למטה בשורה וקופץ חזרה להתחלה בסוף. כדי למנוע הבהוב, הצבעים נשלטים בזמנים שונים כך, למשל, רק הפינה העליונה לא מוארת לפעמים.
בטיפ המעשי הבא, נסביר לכם היכרות עם פיזיקת הקוונטים.