Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12599
2020-01-15 
Вертикальную спицу двигают перед дисплеем слева направо со скоростью $v_{0} = 1 м/с$, при этом на светящемся экране отчетливо видна наклонная "тень" спицы. Почему это происходит? Чему равен угол наклона "тени" к вертикали? Электронный луч рисует полный кадр за время $t = 0,02 с$, число строк в кадре примите равным $n = 512$. Будет ли угол таким же, если двигать спицу перед телеэкраном?
Решение:
Под воздействием попадающих на экран электронов светится флуоресцент, покрывающий внутреннюю поверхность передней части кинескопа. Это свечение гаснет почти мгновенно, но глаз (точнее - мозг) сохраняет изображение в течение долей секунды. За это время пучок электронов успевает обежать весь экран, и "тень" на экране составляется из точек, которые спица заслоняла от глаза в разные моменты времени.
Пусть спица закрывает некоторую точку на данной строке. Тогда на следующей строке спица заслонит точку, смещенную на расстояние (по горизонтали) $l =v_{0}t$, где $t$ - время прохождения лучом одной строки (на самом деле это время немного больше - ведь с учетом смещения луч пройдет немного больше, чем строку). Примем размер кадра равным $20 \times 15$ см. Одну строку луч проходит за время $\frac{0,02 с}{512} = 39 мкс$. За это время спица сдвинется на 39 мкм. Расстояние между строками составляет $\frac{0,15 м}{512} = 0,29 мм$. Таким образом, угол "тени" с вертикалью приблизительно равен
$\alpha = arctg \frac{0,039}{0,29} \approx 7,7^{ \circ}$.
Видно, что смещение мало по сравнению с длиной строки, так что наше приближение оказалось вполне разумным.
Случай с телеэкраном немного отличается от рассмотренного. Дело в том, что в телевидении применяют так называемую чересстрочную развертку луча, при которой за 0,02 с луч рисует только нечетные строки кадра, а затем в следующие 0,02 с рисуются четные строки - между нечетными. Делается это для того, чтобы передавать 25 полных кадров в секунду (как и в кино), но рисовать их вдвое чаще - при этом нет заметного на глаз "мигания". Значит, при расчете угла число строк за 0,02 с нужно взять равным 512/2.
Вертикальную спицу двигают перед дисплеем слева направо со скоростью $v_{0} = 1 м/с$, при этом на светящемся экране отчетливо видна наклонная "тень" спицы. Почему это происходит? Чему равен угол наклона "тени" к вертикали? Электронный луч рисует полный кадр за время $t = 0,02 с$, число строк в кадре примите равным $n = 512$. Будет ли угол таким же, если двигать спицу перед телеэкраном?
Решение:
Под воздействием попадающих на экран электронов светится флуоресцент, покрывающий внутреннюю поверхность передней части кинескопа. Это свечение гаснет почти мгновенно, но глаз (точнее - мозг) сохраняет изображение в течение долей секунды. За это время пучок электронов успевает обежать весь экран, и "тень" на экране составляется из точек, которые спица заслоняла от глаза в разные моменты времени.
Пусть спица закрывает некоторую точку на данной строке. Тогда на следующей строке спица заслонит точку, смещенную на расстояние (по горизонтали) $l =v_{0}t$, где $t$ - время прохождения лучом одной строки (на самом деле это время немного больше - ведь с учетом смещения луч пройдет немного больше, чем строку). Примем размер кадра равным $20 \times 15$ см. Одну строку луч проходит за время $\frac{0,02 с}{512} = 39 мкс$. За это время спица сдвинется на 39 мкм. Расстояние между строками составляет $\frac{0,15 м}{512} = 0,29 мм$. Таким образом, угол "тени" с вертикалью приблизительно равен
$\alpha = arctg \frac{0,039}{0,29} \approx 7,7^{ \circ}$.
Видно, что смещение мало по сравнению с длиной строки, так что наше приближение оказалось вполне разумным.
Случай с телеэкраном немного отличается от рассмотренного. Дело в том, что в телевидении применяют так называемую чересстрочную развертку луча, при которой за 0,02 с луч рисует только нечетные строки кадра, а затем в следующие 0,02 с рисуются четные строки - между нечетными. Делается это для того, чтобы передавать 25 полных кадров в секунду (как и в кино), но рисовать их вдвое чаще - при этом нет заметного на глаз "мигания". Значит, при расчете угла число строк за 0,02 с нужно взять равным 512/2.
