Страница:Радиофронт 1935 г. №17-18.djvu/43

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


оптических приборов. Переходя к электронным лучам, мы прежде всего попытаемся воспроизвести их «преломление».

Для этой цели заставим электронный луч проходить сквозь плоские сетки, к которым приложена некоторая разность потенциалов. Конечно обе сетки помещены в вакуум. Вместе с тем эти сетки настолько мелки, что их можно считать «гладкими», точнее эквипотенциальные поверхности, около них имеющие потенциалы и V2 можно считать плоскими (рис. 27).

Электроны, летящие до и после сеток, должны иметь прямолинейную траекторию наподобие световых лучей. А это может иметь место вообще

Рис. 29

только в том случае, когда электроны летят исключительно по инерции и никакие силы на них не действуют. Другими словами, электронные лучи распространяются по прямой линии только в таком пространстве, где отсутствуют как электростатические, так и магнитные поля. Все точки такого пространства имеют одинаковый потенциал, и поэтому оио носит название эквипотенциального пространства. Пространство внутри заряженного проводника или металлического сосуда является эквипотенциальным, так как поверхность его имеет, как мы уже упоминали всюду, равный потенциал.

В нашем опыте (рис. 27 сосуды I и //, соединенные с сетками, образуют две эквипотенциальные области. Модель получившегося поля изображена на рис. 28. Эквипотенциальные области должны быть изображены в виде горизонтальных плоскостей I и II.

Пусть в первую область сквозь отверстие О влетает электрон, имеющий скорость v, образующую «угол падения» i с нормалью (перпендикуляром) к сеткам N. Двигаясь в первой области, электрон по прямой линии достигает точки А сетки V. Далее, попадая в однородное поле между двумя сетками (V2^> V{), электрон «скатывается» по параболе АВ. Во второй области он движется, как не трудно собразить, по прямой с несколько большей скоростью vi. Эта скорость образует с нормалью N угол i, меньший, чем г. Приращение скорости произошло во время «падения» в электрическом поле между сетками.

Отсюда мы заключаем, что электронный луч «преломится» при перелете из первой области «среды» во вторую, так же как световой луч при переходе из воздуха в воду.

Расчеты показывают, что закон преломлеииия остается для электронных лучей таким же, если только прирост скорости невелик по сравнению с первоначальной скоростью электронов и если угол падения / достаточно мал, т. е. не превышает нескольких градусов. Именно в этом случае можно сказать, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления при данной разности потенциалов V2—V является постоянной величиной. При этом показатель преломления п зависит как от разности потенциалов V2—F), так и от скорости V. Преломление тем больше, чем больше эта разность потенциалов и чем меньше скорость электронов v.

Вторая «среда» более «плотная», чем первая ® том случае, когда V2 > Vx и угол <^>г- Если же, наоборот, Vi V2y то электроны между сеткам* будут замедляться, вкатываясь иа «горку». Этот случай мы получим, представив себе, что электрон иа рис. 27 и 28 летит справа налево, из; второй «среды» в первую. Показатель преломления при этом будет очевидно меньше единицы-

Наш пример преломления электронного луча! несколько отличается от оптического преломления. Разница заключается в том, что «граница» между двумя «средами» в данном случае не резкая, а расплывается («размазывается») на участке между двумя сетками, где электронный луч искривляется по параболе. Приближение к оптике будет тем большее, чем ближе мы сдвинем сетки.

Полная аналогия между электронным преломлением и световым наступит очевидно тогда, когда сетки сдвинутся бесконечно близко друг к другу.. Этот случай изображен на рис. 29. Электронный луч при известных уже нам условиях преломляется на границе двух эквипотенциальных пространств, где происходит скачок потенциала, совершенно так же, как световой луч при переходе из одной прозрачной среды в другую.

Здесь нужно сделать одно существенное замечание. Электроны неизмеримо легче и летят * огромное число раз скорее, чем любые шарики на любой, даже самой крутой модели. Поэтому шарик, катящийся по модели (рис. 29), ие даст правильной картины движения электрона, так как по инерции (вследствие большой массы) ои с верхней плоскости полетит на иижнюю по параболе, а ие по вертикали. Электрон же, скатываясь по модели, ии разу ие покидает ее поверхности, т. е. описывает траекторию, как очень медленно катящийся шарик. Вообще надо отметить.

что наши модели дают правильные траектории * изменения скоростей электронов, ио отнюдь не самые скорости, которые, как мы знаем, весьма велики.

Кроме того необходимо сделать еще одно общее замечание. Когда по данным электродам и потенциалам на них мы строим поле и затем модель этого поля, то правильную картину движения электронов в нем при помощи шариков мы получаем только в том случае, когда в поле движется только одни электрон. Если в поле движутся одновременно хотя бы два электрона, то каждый из; них влияет иа другого, т. е. помимо того поля, которое мы построили, надо учесть изменение поля, которое произвели все другие движущиеся в нем электроны. Между тем взаимодействием; шариков, движущихся иа жесткой модели, мьг можем полностью пренебречь (конечно, когда оии ие сталкиваются).

Однако практически, вследствие очень малой величины зарядов электронов, их взаимодействием и вносимыми в поле изменениями можно преие-