Страница:Радиофронт 1935 г. №13.djvu/17

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Статья пеовая

ОптШОа

А. N1. Хапфин

Лет десять назад слова «оптика электронов» лишены были всякого смысла. Что общего казалось бы между оптикой, имеющей дело со световыми лучами, и электронами?

Но техника построения электронных приборов шла от одной победы к другой. Все более высокие требования, пред’являемыс к целому ряду приборов, в частности к катодным осциллографам, научили инженеров н физиков изменять пути летящих электронов, так же как оптики изменяют пути световых лучей. Вскоре были сконструированы чисто «электрические» и «магнитные» линзы, позволившие получить увеличенные и уменьшенные «электронные изображения» различных предметов, излучающих не свет, а электроны.

С фокусировкой «электронных» лучей и электронными изображениями читатели «Радиофронта» сталкивались уже несколько раз. Эти вопросы затрагивались в статьях о катодных осциллографах, об электронном телевидении и т. д. Возникшая за последние годы оптика электронов превратилась в самостоятельную отрасль техники, достигшую уже высокой степени развития.

С помощью электрических линз строят электронные микроскопы, телескопы и прожекторы, обладающие целым рядом замечательных свойств и достоинств, которыми не обладают обычные оптические приборы. Но оптика электронов находится все же в начале своего развития. Ее возможности, зачастую совершенно неожиданные, далеко еще не исчерпаны.

Все это вызывает к оптике электронов большой интерес.

Для того чтобы разобраться в тех законах, которые лежат в основе оптики электронов, необходимо прежде всего ознакомиться с тем, как ведет себя отдельный электрон в электрическом н магнитном полях. Все электронно-оптические инструменты (линзы и их комбинации) по сути дела представляют собою проводники (электроды), окруженные электрическими и магнитными полями, которые и воздействуют на электронный луч (поток летящих электронов).

Настоящая вводная статья посвящена описанию физических свойств полей, электрического поля и законам движения заряда в нем.

ЛОЛЕ

Понятие поля в физике и электротехнике не имеет ничего общего с обычным значением этого слова. Под влиянием различных причин окружающее нас пространство может оказаться «ареной» физических явлений. Так например, в пространстве вблизи земли проявляется сила тяжести. Если в любую точку этого пространства мы поместим какой-либо предмет, то он упадет на землю. Это пространство вокруг земли носит название поля сил тяжести (или гравитационного поля). Вообще пространство, в каждой точке которого проявляется действие определенной силы, носит название поля сил. Если силы эти электрические — мы имеем электрическое поле сил или просто электрическое поле.

Если же силы магнитные, — то в данном пространстве находится магнитное поле. Само собою разумеется, что в одном и том же пространстве (об’сме) могут находиться несколько полей одновременно, например магнитное, электрическое и поле тяжести. Каждое из этих полей будет проявлять свое действие только тогда, когда мы внесем в него соответственный предмет: магнит,

электрический заряд или какую-либо массу.

Для того чтобы полностью знать поле сил, необходимо и достаточно знать величину и направление силы, с которой поле подействует на наш предмет (единицу заряда) в любой точке этого поля.

Поле тяжести определяется известным законом всемирного тяготения, установленным Ньютоном. Согласно этому закону два тела массы Ш] и тп^ будут притягиваться друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния (г) между ними

f Щ .

1 —

Направление же действия этой силы совпадает с прямой, соединяющей центры (тяжести) этих двух тел.

Поле тяжести земли хорошо известно. Направления действия сил всегда идут к центру земли- В пространстве, окружающем всякую материальную массу, образуется поле сил тяготения.

ЗАКОН КУЛОНА

Два электрических заряда всегда действуют друг на друга с некоторой силой. Это обстоятельство и послужило к открытию электричества. Но силу взаимодействия двух зарядов удалось впервые измерить значительно позже французскому физику Кулону, который установил следующий закон, носящий его имя.

2 заряда величины et и е% отталкиваются или притягиваются в пустоте с силой, прямо пропорциональной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

f et е2

f— r2 ’

По форме этот закон совпадает с законом тяготения Ньютона. Вместо величины масс ставят только величины зарядов. Но есть и существенное отличие — электрические заряды бывают двух родов: положительные и отрицательные.

Взаимно притягиваться будут лишь разноименные заряды: одноименные же будут отталкиваться.

На основе закона Кулона мы можем сказать, что вокруг каждого электрического заряда образуется электрическое (или электростатическое) поле.

Мы рассмотрим сейчас несколько простейших типов электрических полей и установим вспомогательные понятия силовых линий поля н потенциальных поверхностей.