J2459型示波器以后并不常用,只能够检测或者计算一些简单的波形,在大学物理实验中会使用更高等更全面的示波器。下面简单介绍一下J2459型示波器:

J2459型学生示波器,是根据教育部《JY4-78》号技术标准的规定和要求而设计的。主要供中等学校物理教学中进行学生分组实验使用。其标准定型样机的外型,如图43-1所示。

J2459型学生示波器基本原理:

示波器由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描发生器、同步电路及电源等部分组成。图43-2为其方框图。示波管是示波器的显示部分。它是根据带电粒子在电场中要受到电场力作用的原理制成的电子显示器件。图43-3为J2459型示波器用的8SJ31J小型示波管的内部结构示意图。它主要由电子枪、偏转板、荧光屏三部分组成。

J2459型学生示波器结构(电子枪)

电子枪由灯丝F、阴极K、控制栅极M、第一阳极(加速阴极)A1、第二阳极(聚焦阳极)A2、第三阳极A3等部分组成,它的作用是发射出高速运动、直径很细的电子射线(或称电子束)。偏转板是两对平行金属板。靠近电子枪的一对是垂直偏转板D3、D4,另一对是水平偏转板D1、D2,相互垂直安装,它们靠荧光屏一端向外张开,防止偏转后的电子射线碰撞于偏转板上。如果在垂直偏转板加上电压Uy,其间即形成均匀电场。从电子枪发射出来的电子射线通过偏转板时,受电场力的作用而产生偏移,其偏转角为:

(2)

J2459型学生示波器结构(荧光屏)

荧光屏离垂直偏转板距离为H,则电子射线到达荧光屏时的偏转距离为:

(3)

式中e、m、v0是电子的电荷量、质量及进入垂直偏转板时的速度。L、d为偏转板的长度与距离。对于一定的示波管,以上参数及H都是确定了的常数,用A1来代替它们,于是

y=AyUy (4)

在荧光屏上垂直方向的偏转距离与加在垂直偏转板上的电压成正比。Ay为示波管垂直偏转板的灵敏度,单位为厘米/伏。同样可以推导出荧光屏上水平方向偏转距离与加在水平偏转板上的电压成正比:

X=AxUx (5)

Ax