[A+, 에리카] 2021-2학기 일반물리학실험2 오실로스코프의 작동 원리

소개글

간단하게 말씀드리자면
시간낭비하지마시고 참고하세요
A+ 레포트입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 장치 및 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의
7. 과제용 질문
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
오실로스코프의 작동 원리

2. 실험목적(Introduction)
브라운관 또는 CRT(Cathode ray tube), 음극선 실험을 위해 제작된 고진공전자관)의 작동원리를 알아보고 오실로스코프의 작동원리를 이해한다.

3. 방법(Method)
3.1 이론 및 원리
가. 전자총

고체 물질로부터 전자를 방출시키는데 이때 방출된 전자를 모아 빔의 형태로 구현해내는 장치이다. Anode 전극에 +전압을 걸어줌으로서 필라멘트 주위의 전자들이 오른쪽으로 이동하게 된다. 필라멘트는 크기가 있기 때문에 오른쪽으로 이동하는 전자들도 흩어져 있는 형태로 이동한다. 이를 모아 가느다란 선 형태로 만드는 것이 좋은 전자빔의 형태이다.
전체 구조를 둘러싸고 있는 유리관의 오른쪽 부분의 내부 표면에는 형광물질이 발라져 있으며 이는 전자빔이 닿았을 때(충돌할 때) 전자의 운동에너지를 발광시켜 빛으로 볼 수 있도록 하는 역할을 한다.
일정 세기 이상으로 전자가 충돌하여야 발광하는 형광 물질의 특성으로 인해 에너지를 충족시키기 위해 대략 200~300V의 가속전압(Acceleration Voltage)을 가한다.

나. Thermionic emission(에디슨 현상)
필라멘트(금속이라 저항 작음)에 전압을 가하면 작은 저항체에 전압이 걸리는 것이기에 전류가 많이 흐르게 된다. 그 전류에 의해 필라멘트가 가열이 되고, 고온이 되면서 전자들의 열에너지가 높아져 이를 운동에너지로 변환하여 필라멘트에 속박되지 않고 밖으로 방출되는 현상이 발생한다. 전자들은 필라멘트로부터 벗어나지만 이내 다시 필라멘트로 끌려가게 된다. 그 이유는 순간적으로 전자를 잃어버린 필라멘트가 중성 상태에서 양극을 띄기 때문이고 이로 인해 다시 끌려가게 된다. 이 과정이 반복된다.

나. Field emission
가열하진 않았지만 전자를 보유하고 있는 물질에 대해서 상대적으로 미접촉 상태에서 큰 +전압을 가할 때 필라멘트 안의 전자는 생성되는 강력한 전기장에 의해 필라멘트로부터 방출되는 현상을 의미한다.

참고 자료

Walker, Halliday, Resnick / 일반물리학2 / 11판 / 22-6장, 28-b1~2장 / p38~p39, p183~p190 / 출판사:WILLEY / 출판년도:2021.
Serway, Jewett / 최신대학물리학2 / 5판 / 22-1~5장 / p723~p738 / 출판사:북스힐 / 출판년도:2018
Serway, Jewett / 대학물리학2 / 10판 / 28-1~4장 / p686~p700 / 출판사:북스힐 / 출판년도:2020