示波管的原理示波管的原理(1)(1)电子枪：发射并加速电子电子枪：发射并加速电子(2)(2)偏转电极：使电子束竖直偏转偏转电极：使电子束竖直偏转(3)(3)荧光屏荧光屏一、阴极射线管的构造一、阴极射线管的构造二、电子在阴极射线管中运动的三个阶段二、电子在阴极射线管中运动的三个阶段PP+-V0LXXYYyy U1U21、电子的加速电子的加速：电子在阴极和阳极之间形成的电场中受电：电子在阴极和阳极之间形成的电场中受电场力，电场力做正功，动能增大。场力，电场力做正功，动能增大。2、电子的偏转电子的偏转：被加速的电子进入水平平行板间的匀强电：被加速的电子进入水平平行板间的匀强电场，做类平抛运动。场，做类平抛运动。3、电子的匀速直线运动电子的匀速直线运动：电子射出电场后，不再受电场力：电子射出电场后，不再受电场力作用，保持偏转角不变，打在荧光屏上。作用，保持偏转角不变，打在荧光屏上。三、示波管的构成三、示波管的构成产生产生高速高速飞飞行的行的电子束电子束使电子沿使电子沿Y Y方向方向偏移偏移使电子沿使电子沿x x方向方向偏移偏移四、示波管的原理（四、示波管的原理（不变不变电压）电压）电子沿电子沿Y Y方方向向向上向上偏移偏移1 1、若、若U UX X=0 V=0 V，U Uy y不变不变，且，且y y0V (0V (即使即使Y Y的的电势比电势比YY高高) )，电子将打在荧光屏的什么位，电子将打在荧光屏的什么位置？置？四、示波管的原理四、示波管的原理、若、若U UX X=0 V=0 V，U Uy y不变不变，且，且y y0V (0V (0V (即使即使X X的的电势比电势比XX高高) ) ，电子将打在荧光屏的什，电子将打在荧光屏的什么位置？么位置？电子沿电子沿X X方方向向向里向里偏移偏移四、示波管的原理四、示波管的原理 4 4、若若U Uy y=0 V; U=0 V; Ux x不变不变，且，且x x0V (0V (即使即使X X的的电势比电势比XX低低) ) ，电子将打在荧光屏的什，电子将打在荧光屏的什么位置？么位置？电子沿电子沿X X方方向向向外向外偏移偏移五、示波管的原理（变化电压）五、示波管的原理（变化电压）演示电子在两极板间的偏移量和什么有关电子在两极板间的偏移量和什么有关? ?信号电压信号电压示波管的示波管的YYYY偏转偏转电极上加的是待显电极上加的是待显示的信号电压。示的信号电压。扫描电压扫描电压示波管的示波管的XXXX偏转电极偏转电极通常接入仪器自身产生通常接入仪器自身产生的锯齿波电压。的锯齿波电压。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 U U Uy y y yt t t tO OO O电子在电子在电子在电子在y y y y轴方向振动得特别快轴方向振动得特别快轴方向振动得特别快轴方向振动得特别快, , , ,在荧光屏上显示出一道竖线在荧光屏上显示出一道竖线在荧光屏上显示出一道竖线在荧光屏上显示出一道竖线如何在屏上如实显示如何在屏上如实显示U Uy y的波型的波型? ?U U U Ux x x xt t t tO OO O下面来看下面来看U Ux x是如何实现这种功能的是如何实现这种功能的X X坐标均匀改变坐标均匀改变, ,即电子束在水平方向匀速移动即电子束在水平方向匀速移动U U U Ux x x xt t t tO OO O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 U U Uy y y yt t t tO OO OT T T TT T T TT T T T扫扫扫扫=NT=NT=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 NN N2T2T2T2TU U U Ux x x xt t t tO OO O T/2 T/2 T/2 T/2电子束除了参与电子束除了参与电子束除了参与电子束除了参与Y Y Y Y轴方向上的振动轴方向上的振动轴方向上的振动轴方向上的振动, , , ,同时参与同时参与同时参与同时参与X X X X轴方向轴方向轴方向轴方向的匀速移动的匀速移动的匀速移动的匀速移动, , , ,就可以把就可以把就可以把就可以把Y Y Y Y轴方向上的振动横向拉开了轴方向上的振动横向拉开了轴方向上的振动横向拉开了轴方向上的振动横向拉开了. . . .示波管工作原理示波管工作原理总结总结 示波管的示波管的Y Y电极加上所需显示的信号电压电极加上所需显示的信号电压,X,X电极加上周期和信号电压的周期相同电极加上周期和信号电压的周期相同的锯齿形电压的锯齿形电压, ,其作用是把电子的在其作用是把电子的在Y Y轴轴的振动横向拉开的振动横向拉开, , 屏上即可显示出信号屏上即可显示出信号电压的波形电压的波形1 1、如图所示的示波管，如果在、如图所示的示波管，如果在YYYY之间加如图所之间加如图所示的示的交变电压交变电压，同时在，同时在XXXX之间加如图所示的之间加如图所示的锯锯齿形电压齿形电压，使，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上会看高，在荧光屏上会看到什么图形？到什么图形？例与练例与练U Ux xt tO Ot t1 1t t2 21 1、如图所示的示波管，如果在、如图所示的示波管，如果在YYYY之间加如图所之间加如图所示的示的交变电压交变电压，同时在，同时在XXXX之间加如图所示的之间加如图所示的锯锯齿形电压齿形电压，使，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上会看高，在荧光屏上会看到什么图形？到什么图形？例与练例与练U Ux xt tO Ot t1 1t t2 2XYO0tt0tt1 1t t1 1tttt2 2真空室中电极真空室中电极K K发出电子（初速不计），发出电子（初速不计），经过电压为经过电压为U U1 1的加速电场后，由小孔的加速电场后，由小孔S S沿水平金属沿水平金属板板A A、B B间的中心线射入板中，板长间的中心线射入板中，板长L L，相距为，相距为d d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内个周期内B B板的电势高于板的电势高于A A板的电势，已知电子的板的电势，已知电子的质量为质量为m m，带电量为，带电量为e e，不计电子重力，求：，不计电子重力，求：（1 1）电子进入）电子进入ABAB板时的初速度；板时的初速度；（2 2）要使所有的电子都能离开）要使所有的电子都能离开ABAB板，图乙中电板，图乙中电压的最大值压的最大值U U0 0需满足什么条件？需满足什么条件？ 例与练例与练2 2（）设电子进入（）设电子进入ABAB板时的初速度为板时的初速度为v0 0析与解析与解