ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

В опыте демонстрируется свечение люминофоров при облучении их потоком движущихся в вакууме электронов. Это явление используют для освещения помещений люминесцентными лампами, для визуализации изображения на экране электроннолучевой трубки (кинескопа). Используемые в них неорганические люминофоры представляют собой смесь сложного состава: алюминат стронция, активированный европием, диспрозием, иттрием.

Демонстрационная установка состоит из высоковольтного блока питания и коммутатора с электроннолучевой трубкой. В трубке установлены три металлических полоски, покрытые различными люминофорами (рис. 67).

При отсутствии электропитании полоски в трубке вы-

Установка для демонстрации свечения люминофоров в электронном пучке

Рис. 67. Установка для демонстрации свечения люминофоров в электронном пучке

глядят одинаково белыми. При подаче на трубку электропитания полоски ярко светятся красным, зеленым и голубым цветами. Для эффектности опыт рекомендуется демонстрировать при частичном затемнении.

ОПЫТ ЭРСТЕДА

С древних пор существовало одно заблуждение - люди отождествляли янтарь и магнит. Причиной этого служила их общая способность притягивать предметы. Электрическую природу притяжения янтарем установил английский ученый Вильям Гильберт, который и ввел в науку слово «электрика».

Познание же тайн магнетизма началось со знаменательного открытия в 1820 году профессора копенгагенского университета Ханса Эрстеда. Однажды на лекции, посвященной связи электричества с теплотой, он показывал опыт по разогреву платиновой проволоки электрическим током. Эрстед заметил, что магнитная стрелка морского компаса, случайно оказавшегося близ опытной установки, при замыкании цепи дернулась и повернулась.

Детально исследовав затем это явление, Эрстед обнаружил еще один удивительный факт - при вертикальном расположении провода стрелка компаса располагалась не вдоль прямой, соединяющей ее и провод, а всегда становилась перпендикулярно этой прямой. Этот факт противоречил третьему закону Ньютона о характере взаимодействии тел, в данном случае провода и стрелки! Эрстед предположил, что вокруг провода с током образовывался магнитный вихрь, который увлекал за собой стрелку...

Для проведения этого фундаментального опыта надо, чтобы сила тока в проводе составляла несколько десятков ампер. Лишь при таком условии магнитная стрелка, отстоящая от провода на достаточном для демонстрации расстоянии 10-20 см, «замечает» магнитное поле тока.

В опытной установке, вместо одного токонесущего провода, используется жгут из множества изолированных

Прибор для демонстрации опыта Эрстеда

Рис. 69. Прибор для демонстрации опыта Эрстеда

проводов, заключенных в тонкостенную латунную трубку. Это обеспечивает образование в окрестности жгута, при протекании в нем относительно небольшого тока, магнитного поля, достаточного для воздействия на магнитную стрелку. Жгут в трубке является частью вертикально расположенного плоского контура. Поскольку обозреваемая часть контура скрыта в трубке, то именно она, то есть трубка воспринимается наблюдателями, как токонесущий проводник (рис. 69).

Электропитание установки осуществляется от сети переменного напряжения 220 В, которое понижается трансформатором Тр (рис. 70) до величины 30 В, затем выпрямляется мостиковым выпрямителем В и через переключатель П подается на контур К. Переключатель предназначен для реверса тока в контуре, величина которого не превышает 1 А.

Электрическая схема демонстрационной установки

Рис. 70. Электрическая схема демонстрационной установки

Сначала демонстрируют установку при отсутствии тока в контуре. Все стрелки при этом ориентированы одинаково и располагаются вдоль магнитного меридиана Земли. При замыкании контактов переключателя магнитные стрелки поворачиваются и, после успокоения, образуют собой кольцо вокруг трубки. Северные концы всех стрелок при этом ориентированы, например, по ходу часовой стрелки, если смотреть на них сверху, в соответствии с известным «правилом буравчика». Этим наглядно подтверждается вихревая структура индукции магнитного поля.

При перекидывании замыкающих контактов переключателя направление электрического тока в контуре изменяется на противоположное. Это приводит к развороту всех стрелок на 180°. После успокоения стрелки снова располагаются по кругу, однако их северные концы ориентированы уже против хода часовой стрелки. Поскольку в ходе демонстрации провода не разогреваются в силу малости текущего в них тока, то эффект можно воспроизводить многократно.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >