Изучение электронного осциллографа (лабораторная работа), страница 5

Необходимо получить фигуры Лиссажу для соотношения частот 1:1, 1:2, 2:1, 1:3, 3:1 (см. рис. П.1. в приложении) и зарисовать для указанного преподавателем соотношения частот фигуры Лиссажу при разности фаз  и . При  фигура вырождается в незамкнутую кривую, один конец которой находится в верхнем правом или нижнем левом углу. При  фигура имеет вертикальную и горизонтальную оси симметрии.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

1. Отчёт по лабораторной работе должен содержать: название работы, цель работы, краткие сведения из теории; рисунок лабораторной установки (рис. 1.3, 2.1), её описание; расчётные формулы результатов эксперимента (не менее 5 измерений), рисунки наблюдаемых фигур Лиссажу, табл. 3.1, выводы по работе.

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каков характер движения заряжённой частицы в направлении параллельном и перпендикулярным электрическому полю?

2. По какой траектории движется заряженная частица в электрическом поле?

3. Охарактеризовать основные элементы электронно-лучевой трубки.

4. Как нужно изменить напряжение на модуляторе, чтобы увеличить яркость изображения?

5. Чем отличаются функции первого, второго и третьего анодов?

6. Почему в электронно-лучевой трубке используется высокое напряжение?

7. На чём основано фокусирующее действие электронной пушки?

8. Объяснить, почему напряжение развёртки должно иметь пилообразную зависимость от времени?

9. Как и зачем осуществляется синхронизация?

10. Почему форма фигур Лиссажу непрерывно меняется?

      Как получить неподвижную фигуру?

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иродов И.Е. Электромагнетизм. : Учебное пособие /И.Е. Иродов.- М: Физматлит.2001- 430с.

2. Савельев И.В. Курс общей физики .В 3-х т. [Текст] : Учебное пособие / И. В. Савельев. – Изд.5-е,стереотип. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2006. - Т.2. Электричество и магнетизм. Оптика. – 496с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ФИГУРЫ ЛИССАЖУ

Рассмотрим точку, которая может совершать колебания как вдоль оси Х, так и вдоль перпендикулярной к ней оси У. В общем случае точка будет двигаться по некоторой криволинейной траектории, форма которой зависит от соотношения частот и разности фаз. При совпадении частот уравнения колебаний можно записать в виде:

х=асоsωt, у=bсоs(ωt+α)                                                  (П.1)

Исключая время, получим уравнение траектории

,                                         (П.2)

которое является уравнением эллипса, повернутого относительно координатных осей. На рис. П.1 (верхний ряд) изображены эллипсы при равенстве амплитуд и различных значениях разности фаз. При  эллипс вырождается в прямую, при  - в окружность. В случае, если частоты взаимно перпендикулярных колебаний отличаются на очень малую величину ∆ω, их можно рассматривать как колебания одинаковой частоты, но с медленно изменяющейся разностью фаз. Представляя уравнения колебаний в виде

х=асоsωt, у=bсоs[(ωt+(∆ωt + α),                                        (П.3)

можно рассматривать выражение ∆ωt + α как разность фаз, медленно меняющуюся со временем (∆ω мала!). Если отношение частот взаимно перпендикулярных колебаний имеет вид m : n, где m, n – целые числа, траектории являются замкнутыми кривыми, которые называются фигурами Лиссажу. На рис. П.1 изображены примеры таких кривых с различными значениями разности фаз.