Delfíny produkujú ultrazvuk. Delfíny a delfínoterapia: výhody a liečba
ELEKTRÓNOVÝ LÚČ- tok elektrónov pohybujúcich sa po blízkych trajektóriách v jednom smere, ktoré majú v smere pohybu rozmery podstatne väčšie ako v priečnej rovine. Keďže E. p. je rovnomenná zbierka poplatkov. častice, vo vnútri je vesmírny náboj elektróny, vytvárajúc svoje vlastné. elektrický lúka. Na druhej strane, elektróny pohybujúce sa po podobných trajektóriách možno považovať za lineárne prúdy, ktoré vytvárajú svoje vlastné. mag. lúka. Elektrické pole priestorov. vytvára silu smerujúcu k expanzii lúča („Coulombovo odpudzovanie“), mag. pole lineárnych prúdov vytvára Lorentzovu silu, ktorá má tendenciu stláčať lúč. Výpočet ukazuje, že pôsobenie priestorov. náboj začína mať citeľný účinok (pri elektrónových energiách niekoľkých keV) pri prúdoch niekoľkých. desatiny mA, zatiaľ čo „zmršťovacia“ akcia je jej vlastná. mag. poľa sa citeľne prejavuje až pri rýchlostiach elektrónov blízkych rýchlosti svetla - energia elektrónov rádovo MeV. Preto pri zvažovaní E. položiek používaných v dep. elektronické zariadenia, technické inštalácie, v prvom rade je potrebné vziať do úvahy vplyv jeho vlastného. priestory. nábojom a vlastnou činnosťou. mag. polia sa berú do úvahy len pre relativistické lúče.
E.p intenzita. Základné Kritériom pre podmienené rozdelenie elektrickej energie na neintenzívnu a intenzívnu je potreba zohľadniť pôsobenie vlastného poľa. priestory. náboj elektrónov lúča. Je zrejmé, že čím väčší je prúd lúča, tým je viac priestorov. náboj, silnejšie odpudzovanie. Na druhej strane, čím vyššia je rýchlosť elektrónov, tým menej to ovplyvní povahu pohybu elektrónov. elektrický pole lúča - čím vyššia je energia elektrónu, tým je lúč „tvrdší“. Kvantitatívne pôsobenie poľa priestorov. poplatok je charakterizovaný koeficientom. priestorový náboj - perv ean s o m, definovaný ako
Kde ja-prúd lúča; U-urýchľovacie napätie, ktoré určuje energiu elektrónový lúč.
Viditeľný vplyv priestorov. náboj na pohybe elektrónov v lúči sa začína objavovať, keď P>=P* == 10-8 A/V 3/2 = 10-2 uA/V 3/2. Preto je zvykom označovať intenzívne lúče ako elektrónové lúče s P>P*.
Lúče s nízkou intenzitou (s R<Р*
) malý prierez, často nazývaný elektrónové lúče, vypočítaný podľa zákonov geom. elektronická optika bez zohľadnenia pôsobenia vlastného poľa. priestory. náboj, sú tvorené pomocou elektronických reflektorov a používajú sa hlavne v rôznych. zariadenia s elektrónovým lúčom.
V intenzívnych lúčoch pôsobenie intrinsic priestory. náboj výrazne ovplyvňuje charakteristiky elektrickej energie Po prvé, intenzívna elektrická energia v priestore bez vonkajších vplyvov. elektrický a mag. polia, vplyvom Coulombovho odpudzovania sa rozširuje donekonečna; po druhé, kvôli odmietnutiu. elektrický Keď sa elektrónový náboj v lúči zvyšuje, potenciál v lúči klesá. Ak používate externé elektrický alebo mag. polia na obmedzenie expanzie intenzívneho lúča, potom pri dostatočne veľkom prúde môže potenciál vo vnútri lúča klesnúť na nulu a lúč sa „odlomí“. Preto pre intenzívne lúče existuje koncepcia obmedzenia (maximálnej) priepustnosti. Prakticky pri obmedzení roztiahnutia lúča sa ext. poliach je možné vytvárať rozšírené stabilné intenzívne lúče s P 5. 10 uA/V3/2.
Úplná matematika. Opis intenzívnych elektrónových lúčov je zložitý, pretože skutočný tok elektrónov pozostáva z mnohých pohybujúcich sa elektrónov a je takmer nemožné vziať do úvahy interakciu medzi nimi. Zavedením určitých zjednodušujúcich predpokladov, najmä nahradením súčtu síl pôsobiacich na vybraný elektrón zo susedných elektrónov silou pôsobiacou na tento elektrón, určitým elektricky nabitým prostredím so spojito rozloženou priestorovou hustotou. nabitie a rozbitie celého lúča do súboru „prúdových elektrónok“, je možné pomocou počítača vypočítať s dostatočným pre praktické účely. presnosť cieľov hlavná. parametre intenzívneho lúča: tvar lúča (obálka), rozloženie prúdovej hustoty a potenciálu po priereze lúča.
Geometria E. p. V praxi sa používajú trámy troch konfigurácií: páska (plochá), ktorá má v priereze tvar obdĺžnika s „hrúbkou“ oveľa menšou ako „šírka“, osovo symetrická, ktorá má v priereze tvar kruhu a rúrkové, majúce v priereze tvar prstenca. Na tvorbu elektrickej energie takýchto typov je vhodné elektrónové pištole a reštrikčné systémy.
Vplyv priestorov. náboj nie je rovnaký v rôznych lúčoch. konfigurácie. Naíb. Charakter pohybu elektrónov na hranici elektrónového poľa ovplyvňuje zložka elektrickej intenzity. polia vytvorené medzerami. náboj, smerujúci kolmo na os osovo symetrických lúčov a širokú stranu páskových lúčov.
Radiálna zložka elektrického napätia. pole na hranici osovo symetrického lúča je priamo úmerné prúdu lúča a nepriamo úmerné polomeru jeho prierezu a rýchlosti elektrónov lúča. To vytvára silu smerujúcu preč od osi, ktorá má tendenciu rozširovať lúč. Čím väčší je prúd, tým menšia je rýchlosť a polomer lúča, tým väčšia je tlačná sila. Teoreticky v osovo symetrických lúčoch trajektórie elektrónov nemôžu prechádzať cez os a prierez lúča sa nemôže zmenšiť do bodu, pretože so znižovaním prierezu sa odpudivá sila zvyšuje donekonečna.
Obálky osovo symetrických elektrónových lúčov: g 0 -uhol vstupu lúča do oblasti bez poľa je jednoduchýranosť; r 0 - počiatočný polomer; 1 - divergentný zväzok (g0 >0); 2-valcový nosník (g 0 = 0); 3, 4,5-konvergujúce zväzky (g 0<0). Пучок 4 - опти malý, od kríženia (najmenší prierez) lúč je v najväčšej vzdialenosti (z/ l=0,5) od pôvodnej roviny.
Obálka intenzívneho osovo symetrického lúča v priestore bez elektriny. a mag. polia, je opísaná závislosťou blízkou exponenciále. Na obr. zobrazuje obálky osovo symetrických nosníkov, ktoré majú pred vstupom do voľného priestoru valcové (krivka 2, g 0 = 0), divergentné (krivka 1, g 0 > 0) a konvergentné (krivky 3-4, g 0).<0)
формы (g 0 - угол наклона касательной к огибающей пучка, угол
входа). Как видно на рис., пучки, первоначально сформированные как цилиндрические
(g 0 = 0) и расходящиеся (g 0 >0), neobmedzene expandovať v priestore bez poľa; zväzky vytvorené ako zbiehavé sú spočiatku stlačené ( r/r 0 <1), проходят плоскость наименьшего
сечения (плоскость кроссовера), затем также начинают расширяться. Радиус мин.
сечения пучка - радиус кроссовера-определяется выражением
Kde r 0 je polomer EP pred vstupom do voľného priestoru.
Čím menšia je priebojnosť a tým väčšia | g 0 |. Keď sa uhol vstupu lúča do priestoru bez poľa (g 0) zväčšuje (v absolútnej hodnote), rovina kríženia sa najskôr vzďaľuje od pôvodnej roviny,
tak sa k nemu začne približovať (postupne krivky 3, 4, 5). Pre každú hodnotu priestupnosti existuje optimálny „uhol nábehu“ g 0, pri ktorom je prechod na maximum. sa odstráni z pôvodnej roviny, to znamená, že elektrónový lúč s danou priepustnosťou možno ťahať na najväčšiu vzdialenosť s polomerom nepresahujúcim pôvodný.
Intenzívne páskové lúče v prostredí bez elektriny. a mag. Polia v priestore sa tiež neobmedzene rozširujú (stávajú sa „hrubšími“) a obrys obálky lúča je opísaný parabolicky. podľa zákona. Na rozdiel od osovo symetrického lúča môže byť pásový lúč pri optimálnom vstupnom uhle teoreticky uvedený do priamky, t.j. možno získať lineárne ohnisko. Balíky iných konfigurácií vo voľnom priestore sa tiež neobmedzene rozširujú; Rúrkový EP expanduje o niečo menej ako pevný osovo symetrický.
Poďme experimentovať. overenie získaných vypočítaných vzťahov je náročné, keďže samotný koncept hranice (obálky) intenzívneho lúča je podmienený, keďže v reálnych lúčoch je hustota prúdu pri pohybe od osovej symetrie alebo od sr. rovina pásových lúčov sa postupne zmenšuje a za hranicu lúča sa bežne považuje kruh alebo priamka, pozdĺž ktorej je prúdová hustota určitým malým zlomkom (~0,1) jej maxima. hodnoty na osi.
Potenciál E. p. Potenciálny pokles vo vnútri intenzívneho lúča obmedzuje možnosť vytvorenia rozšíreného intenzívneho lúča s vysokou perveanciou. Teoretické Výskum ukazuje, že pri intenzívnom neobmedzenom prúdení, ktoré vypĺňa priestor medzi dvoma plochými rovnobežnými vodivými plochami s rovnakým potenciálom, ktorý určuje energiu prúdiacich elektrónov, so zvyšujúcim sa prúdom v priem. rovine, vzniká minimálny potenciál. Po dosiahnutí P= 18,64 µA/V 3/2 potenciál klesne na nulu, a virtuálna katóda,Niektoré elektróny prechádzajú minimálnou rovinou, niektoré sa odrážajú do pôvodnej roviny a normálny tok prúdu je narušený. Poďme experimentovať. kontrola to potvrdzuje presne pri približovaní P do 18,64 μA/V 3/2 sa v toku elektronických vrstiev objavujú nestability a prechod prúdu je narušený.
V reálnej E. p., obmedzená navonok. elektrický a mag. polia, dochádza aj k poklesu potenciálu, ale keďže vo väčšine zariadení, ktoré využívajú intenzívne elektrónové lúče, predĺžený lúč prechádza potrubím s kladným napätím. potenciál, je možné udržať potenciál na povrchu zväzku blízko potenciálu potrubia. Ale aj v prítomnosti vodivého potrubia je potenciál na osi osovo symetrický alebo v porov. rovina pásového lúča sa citeľne zmenšuje a pri dosiahnutí dostatočne veľkej priepustnosti (väčšej ako pri neobmedzenom prúdení) vzniká nestabilita a lúč sa odlomí.
Vznik E. p. Keďže elektronický priestor vo voľnom priestore sa z praktických dôvodov neobmedzene rozširuje. Pri použití intenzívnych lúčov je okrem systému, ktorý tvorí lúč – elektrónové delo – potrebný systém, ktorý obmedzuje divergenciu lúča. Expanzia E. p je obmedzená pomocou vonkajších. elektrický a mag. poliach. klasické príklad rozšíreného intenzívneho e.p.-t.n. FLOW OF BRILL LUEN - cylindrický. lúč obmedzený pozdĺžnym homogénnym magnetickým poľom. lúka. Keď je definovaný pomer štyroch veličín – zač. polomer r 0, prúd lúča ja, U 0, ktorá určuje energiu elektrónov pred vstupom do magnetu. pole a magnetické indukcia pozdĺžneho homogénneho magnetického poľa. poliach B 0 - je teoreticky možné získať stabilný valcový. E.p r 0 ,
ja, U 0 a B 0 max. Prietok Brillouinovho toku dosahuje 25,4 μA/V 3/2. Pri max. Potenciál priepustnosti na osi lúča je len 1/3 hodnoty na hranici. S obmedzeným magnetom S poľom rúrkových nosníkov je možné získať ešte väčšie hodnoty priepustnosti.
V praxi nie je možné vytvárať rozšírené EP s priestupnosťou blízkou teoreticky možnému maximu z viacerých dôvodov: rozptyl začiatku. rýchlosti elektrónov emitovaných katódou, ťažkosti pri vytváraní obmedzujúcich polí presne špecifikovanej konfigurácie, praktické. neschopnosť striktne naplniť začiatok. podmienky pre zavedenie lúča do limitného systému a pod. Reálne elektrónové lúče majú vlnité a pulzujúce hranice a tvar lúča nezostáva nezmenený. Preto, aby sa zabránilo usadzovaniu elektrónov lúča na povrchu letového kanála, je polomer vodivej trubice, cez ktorú prechádza intenzívny lúč, vybraný o 20 až 30 % väčší ako polomer lúča.
Lit.: Alyamovsky I.V., Elektrónové lúče a elektrónové delá, M., 1966; Molokovsky S.I., Sushkov A.D., Intenzívne elektrónové a iónové lúče, 2. vydanie, M., 1991.
A. A. Žigarev.
>>Fyzika: Elektrónové lúče. Katódová trubica
Ak sa v anóde elektrónovej trubice vytvorí otvor, potom časť elektrónov zrýchlených elektrickým poľom vletí do tohto otvoru a vytvorí elektrónový lúč za anódou. Počet elektrónov v lúči je možné regulovať umiestnením prídavnej elektródy medzi katódu a anódu a zmenou jej potenciálu.
Vlastnosti elektrónových lúčov a ich aplikácie. Elektrónový lúč dopadajúci na telesá spôsobuje ich zahrievanie. IN moderná technológia Táto vlastnosť sa využíva na elektronické tavenie ultračistých kovov vo vákuu.
Keď sú rýchle elektróny narážajúce na látku spomalené, a röntgenžiarenia. Tento jav sa využíva v röntgenových trubiciach.
Niektoré látky (sklo, sulfidy zinku a kadmia) pri bombardovaní elektrónmi žiaria. V súčasnosti sú materiály tohto typu (luminofóry) také, v ktorých sa až 25 % energie elektrónového lúča premieňa na svetelnú energiu.
Elektrónové lúče sú vychyľované elektrickým poľom. Napríklad pri prechode medzi doskami kondenzátora sa elektróny odklonia od záporne nabitej dosky na kladne nabitú ( Obr. 16.20).
Elektrónový lúč je tiež vychýlený magnetické pole
. Preletieť severný pól magnet, elektróny sú vychýlené doľava a preletujúce cez južný sú vychýlené doprava ( Obr. 16.21). Odchýlka tokov elektrónov prichádzajúcich zo Slnka v magnetickom poli Zeme vedie k žiareniu plynov v horných vrstvách atmosféry ( Polárne svetlá) sa pozoruje len na póloch.
V katódovej trubici sa využíva schopnosť ovládať elektrónový lúč pomocou elektrického alebo magnetického poľa a žiaru fosforom potiahnutej obrazovky pri pôsobení lúča.
Katódová trubica je hlavným prvkom jedného z typov televízorov a osciloskopu - zariadenia na štúdium rýchlo sa meniacich procesov v elektrické obvody (Obr. 16.22).
Štruktúra katódovej trubice je znázornená na obrázku 16.23. Táto trubica je vákuový valec, ktorého jedna zo stien slúži ako clona. Zdroj rýchlych elektrónov je umiestnený na úzkom konci trubice - elektrónová pištoľ (Obr. 16.24). Skladá sa z katódy, riadiacej elektródy a anódy (väčšinou je niekoľko anód umiestnených za sebou). Elektróny sú emitované zahriatou vrstvou oxidu z konca valcovej katódy S, obklopený tepelným štítom N. Potom prechádzajú cez otvor vo valcovej riadiacej elektróde IN(reguluje počet elektrónov v lúči). Každá anóda ( A 1 A A 2) pozostáva z diskov s malými otvormi. Tieto kotúče sú vložené do kovových valcov. Medzi prvou anódou a katódou vzniká potenciálny rozdiel stoviek a dokonca tisícok voltov. Silné elektrické pole urýchľuje elektróny a tie sa zväčšujú rýchlosť. Tvar, umiestnenie a potenciály anód sú zvolené tak, aby sa spolu so zrýchlením elektrónov zaostril aj elektrónový lúč, t.j. plocha prierezu lúča na obrazovke sa zmenšila takmer na bodové veľkosti.
Na svojej ceste k obrazovke prechádza lúč postupne medzi dvoma pármi ovládacích dosiek, tanierovité plochý kondenzátor (pozri obr. 16.23). Ak medzi doskami nie je elektrické pole, lúč nie je vychýlený a svetelný bod je umiestnený v strede obrazovky. Keď sa rozdiel potenciálov udelí vertikálne umiestneným doskám, lúč sa posunie v horizontálnom smere a keď sa rozdiel potenciálov prenesie na horizontálne dosky, posunie sa vo vertikálnom smere.
Súčasné použitie dvoch párov doštičiek umožňuje pohybovať svetelným bodom po obrazovke v ľubovoľnom smere. Keďže hmotnosť elektrónov je veľmi malá, takmer okamžite, t.j. v rámci veľmi krátky čas, reagovať na zmeny rozdielu potenciálov riadiacich dosiek.
V katódovej trubici používanej v televízore (tzv. kineskop) je lúč vytvorený elektrónovým delom riadený pomocou magnetického poľa. Toto pole vytvárajú cievky umiestnené na hrdle trubice ( Obr. 16.25).
Farebný kineskop obsahuje tri rozmiestnené elektrónové delá a obrazovku s mozaikovou štruktúrou, zloženou z troch typov luminoforov (červený, modrý a zelený). Každý elektrónový lúč excituje fosfory jedného typu, ktorých žiara spolu vytvára farebný obraz na obrazovke.
Katódové trubice sú široko používané v zobrazuje- zariadenia pripojené k elektronickým počítačom (počítačom). Zobrazovacia obrazovka, podobná televíznej obrazovke, prijíma zaznamenané a spracované informácie počítač. Môžete priamo vidieť text v akomkoľvek jazyku, grafiku rôzne procesy, obrázky skutočných objektov, ako aj imaginárne objekty, ktoré dodržiavajú zákony napísané v programe počítač.
V katódových trubiciach sa vytvárajú úzke elektrónové lúče, riadené elektrickým a magnetické polia. Tieto lúče sa používajú v osciloskopoch, televíznych obrazovkách a počítačových displejoch.
???
1. Ako sa riadia elektrónové lúče?
2. Ako funguje katódová trubica?
G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, fyzika 10. ročník
Obsah lekcie poznámky k lekcii podporná rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Prax úlohy a cvičenia autotest workshopy, školenia, prípady, questy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafika, tabuľky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky triky pre zvedavcov jasličky učebnice základný a doplnkový slovník pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínoprava chýb v učebnici aktualizácia fragmentu v učebnici, prvky inovácie v lekcii, nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok usmernenia diskusné programy Integrované lekcieAk máte opravy alebo návrhy k tejto lekcii,
Strana 1
Lúče elektrónov pohybujúce sa z vysoké rýchlosti, možno použiť na výrobu röntgenových lúčov, tavenie a rezanie kovov. Schopnosť elektrónových lúčov vychyľovať sa elektrickými a magnetickými poľami a spôsobiť žiaru kryštálov sa využíva v katódových trubiciach.
Elektrónové lúče sa vyrábajú pomocou elektrónovej pištole - vákuového zariadenia, zvyčajne diódy, v ktorej elektróny vyletujú z katódy vďaka Ch. Lúče sú zaostrované elektronickými šošovkami, ktoré vytvárajú potrebnú elektrickú energiu.
Lúče beta sú zväzky elektrónov. Nulový index odráža skutočnosť, že hmotnosť elektrónu je v porovnaní s hmotnosťou nukleónu zanedbateľná. Index - 1 znamená, že príslušná častica má záporné znamienko, ktoré sa rovná veľkosti, ale opačnému znamienku ako náboj protónu.
UV ožarovanie alebo elektrónový lúč (iniciačné činidlo) iniciuje rýchlu reakciu molekulárnych radikálov, pričom uvoľňuje energiu uloženú v zmesi vo forme krátkeho impulzu koherentného žiarenia.
Preto sa na ovplyvňovanie elektrónových lúčov používajú elektrické polia s plynulou zmenou potenciálu.
Treba poznamenať, že elektrónové lúče silne interagujú s hmotou. Maximálna povolená hrúbka vzorky je len niekoľko mikrónov. Táto okolnosť výrazne obmedzuje možnosti metódy na štúdium kvapalných disperzných systémov. Typicky sa študujú jemne kryštalické vzorky nanesené na špeciálne upravené substráty.
Preto sa ukazuje, že je možné prenášať do zväzku elektrónov letiacich pozdĺž o: n cis. Lúč elektrónov, interagujúci s týmto poľom, môže odovzdať časť svojej energie vedeniu a tým zosilniť vlny pohybujúce sa v linke alebo takéto vlny vybudiť.
V bežnom, nepolarizovanom zväzku elektrónov alebo pozitrónov sú rotácie častíc nasmerované náhodne. Po určitom čase (relaxačný čas) sa obyčajný zväzok elektrónov alebo pozitrónov polarizuje - spiny častíc nadobudnú usporiadanú orientáciu.
Takéto vlny môžu byť excitované pozdĺžnymi lúčmi elektrónov alebo iónov. Čo sa týka vĺn šíriacich sa v smere driftu elektrónov (a 0), tak na ich rast v čase stačí len prítomnosť hustotného gradientu.
Polymérne reťazce sú priamo zosieťované vysokoenergetickými elektrónovými lúčmi. Tieto elektróny generujú PE makroradikály, extrahujúce vodíkové radikály. Typicky sa táto metóda používa na výrobu 1 1 kV káblov s izoláciou XLPE.
Elektrostatická katódová elektrónová šošovka. / - katóda. 2 - zaostrovacia elektróda. 3-anódový Tenké čiary sú ekvipotenciály. O je jedným z katódových bodov. Tieňovaný priestorový rez oblasťou obsadenou tokom elektrónov emitovaných bodom O.| Elektrostatické cylindrické elektronické šošovky. a-membrána so štrbinou. b-imerzná šošovka pozostávajúca z dvoch platní. V oblasti prechodu nabitých častíc sa šošovkové pole nemení v smere rovnobežnom so štrbinami membrány alebo medzerami medzi doskami susedných elektród.| Rez elektródami elektrostatických cylindrických šošoviek rovinou prechádzajúcou osou z kolmou na strednú rovinu. a-cylindrický (štrbinová clona. b-ponorná cylindrická šošovka. - jednoduchá valcová šošovka. g-katóda valcová šošovka. K, a K2 sú potenciály zodpovedajúcich elektród. elektrónový lúč. / - elektródy. 2-magnetický pól. | Dublet dvoch kvadrupólových elektrostatických šošoviek. |