Question

（12分）在彩色電視機的顯像管中，從電子槍射出的電子在2×10⁴V的高壓下被加速，并且形成1mA的平均電流。電子束的強弱受圖像信號控制，并按一定的規(guī)律在熒光屏掃描，形成電視畫面。電視機以每秒鐘顯現(xiàn)25張畫面的速率進行掃描，由于畫面更換迅速和視覺暫留，我們便看到了活動的景像。

①電子以多大的動能轟擊熒光屏？

②平均每幅畫面有多少個電子打在屏上？

③如果轟擊屏的能量全部被屏吸收并轉(zhuǎn)化為光能，平均每幅畫面射出多少個光子？

(以綠光γ＝5.5×10⁴Hz為平均頻率進行計算．普朗克常量h＝6.63×10^－34J?s)

④解釋下面現(xiàn)象：有時在電視屏幕的畫面上看到行進中的小汽車，但其輪子卻是靜止不轉(zhuǎn)的甚至倒轉(zhuǎn)。這是為什么？

Answer 1

解析：

①據(jù)動能定理：

eU＝mv²

E_K＝mv²＝1.6×10^－19×2×10⁴J＝3.2×10^－15J

②因為Q＝I?t，Q＝N?e

所以N＝＝2.5×10¹⁴個

③電子轟擊屏的總能量E

E＝N?E_K

全部轉(zhuǎn)化為光子，光子數(shù)

E＝?hν

所以　　＝＝＝2.2×10¹⁸個

④電視屏幕每秒鐘顯現(xiàn)25張畫面，即每隔s顯現(xiàn)一幅，其余時間為黑屏．由于視覺暫留，看到的畫面是連續(xù)的。

車輪的圖案都是對稱的，車輪轉(zhuǎn)動，圖案跟著轉(zhuǎn)，若每隔畫面車輪轉(zhuǎn)至相同的圖案，則看上去是靜止不動的。

無規(guī)則，沒有一定的軌道，表現(xiàn)出粒子性，大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出波動性，頻率越低的光波動性越明顯，頻率越高的光粒子性越明顯。