示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上,就可產(chǎn)生細小的光點,在被測信號的效果下,電子束在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的改變曲線,便于人們研討各種電現(xiàn)象的改變進程。
如上圖所示,假設示波管的加快電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)點擊長為L,及板距離為d,偏轉(zhuǎn)電及右端到熒光屏的距離為L 1,電子的質(zhì)量為m ,帶電量為e。
首要,在加快場中,電場力對電子做功W=eU1。根據(jù)功能定理,電子在加快場中獲得了。
接著電子以初速進入偏轉(zhuǎn)電場,在電場力的效果下做a=eU2/md的類平拋運動,通過時刻t=L/v,電子飛離偏轉(zhuǎn)電場。由下圖可知,電子脫離偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角的正切值為
。電子脫離偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)距離為
。
電子到達熒光屏時違背中心的距離為,由于L、L 1、d都是定值,故Y2與U2成正比。所以只要在熒光屏上做恰當?shù)臉硕染涂梢愿鶕?jù)電子束射到熒光屏時所構成的亮斑違背中心的距離為Y2測出偏轉(zhuǎn)電壓U2的數(shù)值。
上面介紹了示波器丈量電壓的原理,接下來介紹熒光屏上顯現(xiàn)波形的原因。當兩對電及上都沒有加電壓時,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線傳播,直至打在熒光屏上,在熒光屏正中央產(chǎn)生一亮斑,當只在Y軸的偏轉(zhuǎn)電及上加偏轉(zhuǎn)電壓U2=U,亮斑就會違背中心出現(xiàn)在Y軸上方,并且電壓越大,偏移越大,如圖所示。改變電壓的及性,亮斑又會移至Y軸的下方。同理,若只在X軸掃描電及上加一恒定的電壓,則亮斑就會出現(xiàn)在X軸上,如圖所示。
當X軸與Y軸同時加上一定的電壓,則會得到下面的正弦波形。