Độ lệch tĩnh điện trong CRT

Định nghĩa: Lệch tĩnh điện là phương pháp sắp xếp đường đi của các hạt mang điện bằng cách tác dụng điện trường giữa các bản lệch. Từ tĩnh điện có nghĩa là cường độ và hướng của trường thay đổi liên quan đến thời gian. Vì vậy, các hạt sẽ chỉ chuyển động theo một hướng.

Các ống cathode ray sử dụng làm chệch hướng các tấm cho việc thay đổi đường đi của electron. Các êlectron sau khi thoát ra qua súng bắn điện tử sẽ đi qua các tấm lệch hướng. CRT sử dụng các tấm dọc và ngang để tập trung chùm điện tử.

Tấm thẳng đứng tạo ra một điện trường trong mặt phẳng nằm ngang và gây ra sự lệch phương ngang. Cặp còn lại được gắn theo phương ngang và tạo ra một điện trường trong mặt phẳng thẳng đứng và gây ra sự lệch phương thẳng đứng. Các tấm này cho phép chùm tia đi qua các tấm làm lệch hướng mà không đập vào chúng.

Sắp xếp độ lệch tĩnh điện

Sự sắp xếp chung của sự lệch tĩnh điện được thể hiện trong hình dưới đây. A và B là hai bản song song có hiệu điện thế đặt giữa. Các tấm lệch này tạo ra trường tĩnh điện đều theo phương Y.

Sắp xếp độ lệch tĩnh điện

Electron đi vào giữa các tấm chịu lực chỉ theo phương Y, và electron sẽ chỉ chuyển động theo hướng đó. Không có lực nào theo phương X hoặc phương Z. Do đó, không có gia tốc của các electron xảy ra theo hướng đó.

0 = Hiệu điện thế của anốt tăng tốc trước tính bằng vôn.
e = điện tích của một electron trong coulomb.
m = khối lượng electron tính bằng Kg.
OX = vận tốc của êlectron khi đi vào các bản lệch tính bằng mét trên giây.
d = điện thế giữa các tấm làm lệch hướng tính bằng Vôn.
d = khoảng cách giữa tấm làm lệch trong mét.
 = chiều dài của tấm lệch tính bằng mét.
L = Khoảng cách giữa màn hình và giữa các tấm lệch.
D = độ lệch của chùm electron trên màn theo phương Y.

Khi êlectron chuyển từ cực âm sang cực dương đang gia tốc thì chúng bị mất thế năng. Công thức cho biết thế năng của electron.

Công thức cho biết thế năng của electron

Các êlectron thu được động năng. Và năng lượng của chúng được cho bởi phương trìnhVà năng lượng của chúng được cho bởi phương trình

Cân bằng thế năng và động năng ta được vận tốc của êlectron khi nó đi vào trong các bản lệch.

vận tốc của êlectron khi nó đi vào trong các bản lệch.

Vận tốc của êlectron theo phương X không đổi trong suốt bản lệch vì không có lực nào tác dụng lên phương X.Vận tốc của êlectron

Phương trình cho cường độ điện trường theo phương Y.Phương trình cho cường độ điện trường theo phương Y.

Lực tác dụng lên êlectron theo phương Y. Thuật ngữ ay cho thấy gia tốc của các electron theo phương y.

gia tốc của các electron theo phương y

Vận tốc ban đầu của êlectron đi vào bản lệch bằng không, và phương trình cho chuyển dịch của êlectron theo phương Y tại thời điểm t

phương trình cho chuyển dịch của êlectron theo phương Y

Vận tốc theo hướng Y không đổi, và độ dời theo hướng Y được cho làVận tốc theo hướng Y không đổi

Thay giá trị của t vào phương trình chuyển vị y cho

phương trình chuyển vị y cho

Phương trình trên đại diện cho parabol. Độ dốc tại bất kỳ điểm nào được cho làPhương trình trên đại diện cho parabol

Bằng cách thay x = l d , chúng ta nhận được giá trị của tanθ.Phương trình trên đại diện cho parabol

Sau khi đi qua tấm lệch, các êlectron chuyển động thành đường thẳng, đường thẳng này là tiếp tuyến của parabol tại x = l d  và cắt trục X tại điểm O. Phương trình cho biết vị trí của điểmPhương trình cho biết vị trí của điểm

Độ võng D trên màn hình được biểu thị bằngĐộ võng D

Bằng cách thay giá trị của v ox vào phương trình trên ta được

Bằng cách thay giá trị của v 2 ox vào phương trình trên ta được

Từ phương trình trên, ta có thể kết luận rằng độ lệch của êlectron tỷ lệ thuận với hiệu điện thế lệch.