示波器的原理和使用 示波器的原理和使用 实验报告

示波器原理与使用(示波器原理与使用实验报告)08: 04中学物理知识传播者

示波器是用来观察电子信号随时间变化的电子仪器。它的主要部件是示波器管。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。如图所示

让我们逐一解读关键知识点。

一、示波管的组成

电子枪:图中最左边的电源是用来加热电线的。加热到一定温度后，会发射出大量的电子。下电源是电子加速场的电源，它的作用是加速电子，原理和我们上次提到的加速场原理是一致的。这里还有一个小知识点。加速电场要注意电源正负极的连接。

偏转电极:由两部分组成。左边部分垂直偏转电子，右边部分水平偏转电子。其原理或分析方法与我们上次讲的偏转电场完全相同。

荧光屏:电子本身不发光，但当电子击中荧光屏时，被击中的部分就会发光。这样，我们就可以直观地观察到电子的位置偏移。

二、示波器成像原理

(1)偏转电极不加电压:电子枪发射的电子会直线运动，撞击屏幕中心形成亮点。

(2)只对XX \'(或YY \')施加电压:如果施加的电压稳定，电子流将加速偏转，然后击中XX \'(或YY \')所在线上的某一点，形成亮点(不在中心)。如果只有正弦波电压施加到YY \'如绿色直线所示，如果只有正弦波电压施加到XX \'如白色直线所示。

(3)电子枪是加速场。电荷为Q的带电粒子在静止时被电位差为U1的电场加速后，根据动能定理和电场力做功公式qU1= mv，可以发现加速后带电粒子的速度为v=根数(2qU1/m)。

(4)偏转加成像

质量为m -q的负电荷以初始速度v0平行于两块金属板进入电场。设两板间的电位差为U2，板长为L，板间距离为D，板与荧光屏的距离为L’。规则

(1)带电粒子通过偏转电场所需的时间为t=L/v0。

(2)带电粒子的加速度a = f/m = QE/m = qu2/MD。

(3)离开电场时垂直于金属板的方向上的分量速度v1=at=qU2L/mdv0。

(4)电荷离开电场时在垂直于金属板的方向上的偏移量为y = at = (qu2/MD) (l/v0)。

(5)电荷离开电场的偏转角正切值tan θ = V1/v0 = Qu2l/MDv0。

(6)荧光屏上电荷的位置Y’= Y+L’tanθ=(L’+L/2)tanθ=(L’+L/2)QL/MDV 0 * U2。当然也可以用类似的三角形求解。因为红色部分是不变的，所以y’的大小与U2正相关。所以，当U2是高频正弦波电压时，进入我们视线的就是一条直线。

3.屏幕会是什么样子？

记住这个原理:只有正弦波电压加上扫描电压，荧光屏才能有二维图像。

正弦波电压处于哪个方向，则该方向决定图像形状是正弦波还是正弦波的一部分。

扫描电压(主电压)在哪个方向，则该方向决定成像频率。

最后，利用特殊点成像加位置的公式(位置与偏转电压成正比)，可以定性地画出荧光屏的图像。

相信有了以上的知识，解决最后一个问题是没有问题的。当然，在那个问题上有一个小创新:枪管的旋转代替了扫描电压。

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