電偏轉英文解釋翻譯、電偏轉的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 electric deflection
分詞翻譯:
電的英語翻譯:
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
偏轉的英語翻譯:
deflexion
【化】 eccentric rotation; offset
【醫】 declination; deflection
專業解析
電偏轉 (Diàn Piānzhuǎn),英文術語為Electric Deflection 或Electrostatic Deflection,是物理學和電子工程學中的一個核心概念,特指利用靜電場對運動中的帶電粒子束(如電子束、離子束)施加作用力,從而改變其運動方向或軌迹的現象。
其詳細含義可從以下角度闡釋:
-
物理機制:
- 當帶電粒子(如電子)穿過空間中的靜電場時,會受到電場力(庫侖力)的作用。該力的方向與粒子所帶電荷的性質(正或負)及電場方向有關。對于帶負電的電子,其受力方向與電場方向相反。
- 根據牛頓第二定律,這個電場力會使帶電粒子産生加速度,從而改變其運動速度的方向(偏轉),而其速度大小也可能發生變化(加速或減速)。在典型的電偏轉應用中(如示波器),主要關注的是運動方向的改變。
-
核心應用:
- 陰極射線管 (CRT): 這是電偏轉最經典的應用。在示波器和老式電視機顯像管中,電子槍發射的電子束依次通過水平和垂直放置的兩對平行偏轉闆。通過在偏轉闆上施加變化的電壓,産生可控的橫向電場,使電子束在熒光屏上精确掃描,形成波形或圖像。
- 粒子束操控: 在粒子加速器、質譜儀、電子顯微鏡等設備中,電偏轉系統用于引導、聚焦或篩選不同能量或荷質比的帶電粒子。
- 靜電噴墨打印: 利用電場偏轉帶電墨滴,控制其落點位置。
-
偏轉量與關鍵參數:
- 帶電粒子在電場中的偏轉量(位移或角度)主要取決于:
- 電場強度 (E): 電場越強,偏轉力越大。
- 粒子電荷量 (q): 電荷量越大,受力越大。
- 粒子質量 (m): 質量越大,慣性越大,偏轉越困難。
- 粒子速度 (v): 速度越快,粒子穿過偏轉區的時間越短,偏轉量越小。
- 偏轉區長度 (L): 粒子在電場中運動的路徑長度。
- 對于平行闆偏轉器中的電子束,其離開偏轉區時的偏轉量(位移)可近似表示為:
$$
D = frac{e E L D_l}{2 m v}
$$
其中:
$D$
是偏轉位移,
$e$
是電子電荷量,
$E$
是偏轉闆間的電場強度,
$L$
是偏轉闆長度,
$D_l$
是偏轉闆中心到屏幕的距離(或等效距離),
$m$
是電子質量,
$v$
是電子進入偏轉區時的速度。
-
與磁偏轉的區别:
- 作用力來源: 電偏轉利用靜電場力,磁偏轉利用磁場對運動電荷産生的洛倫茲力。
- 力與速度關系: 電場力 (
$F_e = qE$
) 與粒子速度無關;洛倫茲力 ($F_m = q(v times B)$
) 與粒子速度方向垂直,且大小與速度大小有關。
- 偏轉特性: 電偏轉靈敏度(單位電壓引起的偏轉)通常隨粒子能量增加而降低(因
$v$
增大);磁偏轉靈敏度與粒子速度無關(在非相對論情況下,因 $F_m propto v$
且穿越時間 $propto 1/v$
,偏轉量 $propto (F_m t)/m propto v * (1/v) propto 1/v$
,但實際設計磁偏轉線圈時,勵磁電流産生的磁場 $B propto I$
,最終偏轉量 $D propto I / sqrt{V_a}$
,$V_a$
為加速電壓,即與粒子能量有關)。
- 頻率響應: 電偏轉因存在極間電容,在高頻下響應可能受限;磁偏轉線圈電感影響其高頻響應。
權威參考來源:
- 《電磁學》 (Electromagnetism) 經典教材: 如 David J. Griffiths 所著的 Introduction to Electrodynamics (第四版),詳細闡述了帶電粒子在電場和磁場中的運動規律,是理解電偏轉物理基礎的核心參考。 (标準教材,無直接鍊接,廣泛認可)
- 《電子光學基礎》 (Fundamentals of Electron Optics): 如 P. W. Hawkes, E. Kasper 所著的權威著作,系統論述了電子束在電場和磁場中的聚焦、偏轉理論,是電子顯微鏡和粒子束技術領域的基石。 (專業領域經典著作)
- 美國物理聯合會 (AIP) Scitation 平台: 收錄大量物理學期刊論文,可通過關鍵詞 "electrostatic deflection"、"charged particle beam"、"CRT deflection" 檢索到關于電偏轉理論、實驗和應用的最新及經典研究。 (需訂閱訪問,例:
https://pubs.aip.org/
)
- IEEE Xplore 數字圖書館: 電氣電子工程師學會的權威數據庫,包含大量關于電偏轉技術在電子器件(如示波器、顯示器)、粒子加速器、質譜儀中應用的工程論文和技術标準。 (需訂閱訪問,例:
https://ieeexplore.ieee.org/
)
- 國家标準與技術研究院 (NIST) 電子工程術語庫: 提供标準化的工程術語定義,是确認術語英文對應及基礎概念的可靠來源。 (例:NIST Engineering Statistics Handbook 或 Physics Laboratory 相關資源,
https://www.nist.gov/
)
網絡擴展解釋
電偏轉是指帶電粒子(如電子)在電場中因受電場力作用而發生運動方向改變的現象,常見于示波器、顯像管等設備中。以下是其詳細解釋:
1.定義與原理
電偏轉通過施加電場力改變帶電粒子的運動軌迹。例如,在示波管中,電子以初速度進入平行金屬闆間的勻強電場,垂直方向受力産生加速度,導緻其路徑偏移。
2.受力特征
帶電粒子在勻強電場中受恒力作用,大小為 ( F = qE ),方向與電場方向一緻。此力與粒子速度無關,僅由電場強度和電荷量決定。
3.運動規律
粒子在電場中做類平抛運動(勻變速曲線運動),軌迹為抛物線。
- 水平方向:勻速直線運動,位移公式為 ( z = v_0 t )。
- 垂直方向:勻加速直線運動,位移公式為 ( y = frac{1}{2} a t = frac{eU l}{2m d v_0} ),其中 ( U ) 為偏轉電壓,( d ) 為闆間距,( l ) 為闆長。
4.與磁偏轉的對比
特征 |
電偏轉 |
磁偏轉 |
受力類型 |
恒力(電場力) |
變力(洛倫茲力) |
軌迹 |
抛物線 |
圓弧 |
偏轉角度 |
最大角度小于90°,隨時間變化 |
角度可超過90°,均勻變化 |
動能變化 |
動能增加 |
動能保持不變 |
應用場景 |
示波器、顯像管 |
質譜儀、回旋加速器 |
(綜合對比參考)
5.應用與局限性
電偏轉響應速度快,常用于需要高頻信號處理的設備(如示波器)。但偏轉角度有限,且需較高電壓,因此在需要大角度偏轉時可能采用磁偏轉。
公式示例(電偏轉垂直位移):
$$
y = frac{eU l (L + frac{l}{2})}{2m d v_0}
$$
其中 ( L ) 為闆末端到屏幕的距離。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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