Braunsche Röhre

Die braunsche Röhre ist Bestandteil von jedem Oszilloskop und ist im Prinzip auch in jedem Fernsehgerät und Computerbildschirm (außer den Flachbildschirmen) eingebaut.
Bei Fernseher und Computerbildschirmen funktioniert die Ablenkung allerdings über Magnetspulen und die Röhre ist anders beschichtet.

(1) Aufbau der braunschen Röhre.

Zur Strahlerzeugung (1) gehört vor allem eine Heizwendel.
Durch den glühelektrischen Effekt treten aus der Heizwendel Elektronen aus.
Diese werden wegen der angelegten Anodenspannung zur Anode (2) hin beschleunigt.

Der Wehnelt-Zylinder (graue "Dose") ist negativ geladen und stößt die Elektronen ab.
Er dient der besseren Bündelung des Elektronenstrahls. Ein enger Elektronenstrahl tritt nun durch das Loch in der Anode (2).

Zur Ablenkung des Elektronenstrahls sind zwei Plattenpaare in die Röhre eingebaut.
Sie bestehen aus zwei parallelen Metallplatten, die sich in geringen Abstand gegenüberstehen. (Man nennt dies einen Plattenkondensator)

Die Elektronen gelangen zum Schirm (5), der dort aufleuchtet, wo die Elektronen auftreffen.

(2) Vertikale Ablenkung des Elektronenstrahls in der Röhre.

Du kannst bei den nächsten zwei Darstellungen mit der linken Maustaste in die Darstellungen klicken und die Animation in Einzelbildern weiterschalten. Dazu muß in Deinem Browser Javascript aktiviert sein.

Das Plattenpaar (3) kann je nach Polung den Strahl nach oben oder unten ablenken.

Denke einfach an die Abstoßung und Anziehung von Elektronen durch eine negativ oder positiv geladene Platte.

Sieh' Dir die Polung an den Platten und die Strahlverläufe in der Animation an !

(3) Die horizontale Ablenkung.

Das Plattenpaar (4) lenkt den Strahl in entsprechender Art horizontal ab.

Sieh' Dir die Ablenkung und die Spannung in ihrem Verlauf genau an !
Achte auch auf die Polung der Spannung an den Platten (4) !
Die Farben im Text entsprechen den Farben im Spannungsverlauf.

Bei einem Oszillopskop legt man an diese Platten eine Spannung mit folgendem Verlauf an:

Zu Beginn ist die Spannung an den Kondensatorplatten maximal, der Strahl ist am linken Bildschirmrand.
Der Betrag der Spannung nimmt immer mehr ab. Der Strahl geht immer weiter Richtung Bildschirmmitte.
Ist der Stahl in der Bildschirmmitte ist die Spannung an den Ablenkplatten null. Die Spannung wechselt nun ihre Polung.
Der Betrag der Spannung nimmt (bei umgekehrter Polung) immer mehr zu. Der Strahl wird immer mehr nach rechts abgelenkt.
Ist der Maximalwert erreicht, ändert sich die Spannung vom positiven Maximalwert auf den negativen Maximalwert.
( Der Betrag der Spannung bleibt erhalten, die Polung ändert sich.)
Der Strahl springt vom rechten Rand an den linken Rand des Schirms.
Der Vorgang beginnt von vorn.

Dies ist genau dieselbe Darstellung noch einmal, nur schneller. Macht man die Darstellung schnell genug, so erscheint dem Auge der Strahlverlauf als horizontaler Strich.

Wegen seiner Form nennt man den Spannungsverlauf auch "sägezahnförmig".

Die Überlagerung der horizontalen und der vertikalen Ablenkung ergibt dann das eigentliche Oszilloskopbild.

Fachgruppe Physik