Страница:Радиофронт 1935 г. №17-18.djvu/44

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


  • 5речь, во всяком случае, когда электронный луч не слишком «плотный» или когда «пространственный заряд», создаваемый электронами, не очень велик.

В дальнейшем мы специально остановимся иа тех особенностях оптики электронов, которые вызваны взаимодействием электронов.

Итак, мы установили возможность преломлять электронные лучи, так же как световые. Одиако это сходство чисто внешнее. Ход лучей одинаков с чисто геометрической точки зрения. Физически же между преломлением обоих лучей есть

Рис. 31

-большая разница. Она заключается в том, что скорость электронных лучей (т. е. скорость электронов) при переходе в более «плотную» среду (с большим потенциалом) возрастает. В то же время скорость светового луча в оптически более плотной среде уменьшается. Только в пустоте скорость распространения света достигает максимальной величины 300 000 км/сек.

Это является следствием различной природы лучей. Уменьшение скорости при преломлении характерно для волн, а увеличение — для потока частиц. Измерение скорости света в более плотных средах и послужило одним из решающих доказательств волновой природы света.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЛИНЗЫ

Пользуясь разобранным выше способом преломления электронных лучей, ие трудно построить электрическую илн точнее электростатическую «линзу». Для этого достаточно сделать две «чечевицеобразные» сетки и расположить их одну в другой так, как указано иа рис. 30. Если мы внутренней сетке сообщим положительное напряжение по отношению к наружной, то внутреннее пространство линзы, как имеющее более Высокий потенциал, будет для электронных лучей более «плотной» средой. Мы получим, следовательно, собирательную лиизу (рис. 30). Если же переменить знаки иа сетках, то линза станет рассеивающей, хотя ее форма и останется такой же (рис. 31). Конечно из сеток можно построить и вогнутые линзы.

Любопытной особенностью электрической линзы является ее способность изменять свое «фокусирующее действие» или, другими словами, фокусное расстояние, при простом изменении разности потенциалов иа сетках. Напомним, что главным фокусным расстоянием Собирательной лннзы называется отрезок от ее центра до точки, где фокусируются лучи, падающие на линзу параллельным пучком. На главном фокусном расстоянии получается, следовательно, действительное изображение весьма удаленных от линзы предметов, так как лучи от иих вблизи линзы идут почти параллельно. Чем больше разность потенциалов иа сетках, тем преломление лучей сильнее н

фокусное расстояние меньше. Между тем фокусное расстояние данной стеклянной лиизы изменить нельзя, она задается формой и показателем преломления стекла.

Несмотря иа простоту и легкость расчета сетчатых электрических лииз, практического применения в электронных приборах они ие получили. Дело в том, что как бы ие была мелка и тонка сетка, поле вблизи проволочек неизбежно будет искажено, а следовательно, поверхность лиизы не будет, как это мы предположили, гладкой. Много электронов, пролетая вблизи проволочек, будет сильно отклоняться от должного направления, не говоря уже о тех электронах, которые просто попадут на проволочки.

В результате этого, наряду с правильно преломленными лучами будет множество случайно рассеянных лучей (электронов).

Сетчатая линза будет работать, следовательно, так же, как сильно исцарапанная (проволока!) и плохо полированная стеклянная лупа.

Электростатические линзы, получившие практическое применение, устроены совершенно иначе. Основная идея устройства этих лииз заключается в следующем: вокруг большею частью кольцеобразных электродов создаются поля, эквипотенциальные поверхности которых имеют выпуклую форму наподобие наших сеток.

Типичная электростатическая линза изображена на рис. 32. Она состоит из трех металлических пластинок, с круглыми отверстиями, просверленными в их центре. Если две крайние пластинки

имеют потенциал ниже, чем средняя, то такая комбинация действует как собирательная линза; если же потенциалы иа пластинках поменять местами, то получится рассеивающая линза. Действие такой линзы мы легко поймем из рис. 33—34, где изображено поле вокруг пластинок и модель этого поля. На рис. 33 линии изображают сечения эквипотенциальных поверхностей плоскостью чертежа. Мы видим, что эквипотенциальные поверхности имеют вблизи отверстий выпуклую форму.

Модели поля иа рис. 341 соответствуют лиизе рассеивающей, когда потенциал среднего электрода ниже, чем потенциал крайних.

Если поверхность модели перевернуть вверх ногами, то она будет изображать, очевидно, собирательную лиизу. Электронный луч описывает кривую, как скатывающийся по модели шарик. Модель для наглядности сделана ступенчатой, причем число этих ступенек равно числу проведенных эквипотенциальных поверхностей.

На каждой такой ступеньке-скачке потенциала происходит, Лк мы знаем, преломление электронного луча. Но на самом деле истинное пЬле не соответствует такой ступенчатой модели. В поле потенциал падает непрерывно и, следовательно,

1 Фото заимствованы из журнала AEG-Mitteilungen, Н. 2, 1934*