Maailman muuttanut “I”-kirjaimen isku! Elektronien ja magneettien tarina kuvaputkitelevision sisällä
Tervehdys! Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on yksi suuri tieteellinen koe.
”Nykypäivän televisiot ovat ohuitakin ohuempia, mutta oletko koskaan miettinyt, miksi ne vanhat laitteet olivat niin valtavia ja painavia?”
Nykyään niitä näkee enää harvoin edes kierrätyskeskuksissa, mutta tuo raskas ja vankka kuvaputkitelevisio kätkee sisäänsä jotain uskomatonta. Sen suuren kuoren sisällä piilee fysiikan jännittävä draama, joka on suoraa jatkumoa nykyajan huipputieteelle. Avataanpa tämä olohuoneen entinen valtias ”tieteen silmin”.
Elektronitykki: Olohuoneen oma hiukkaskiihdytin
Kuvaputkitelevision sydämessä on laite, jota kutsutaan nimellä ”elektronitykki”.
Tämä tykki ampuu pikkuruisia hiukkasia, elektroneja, aivan mieletöntä vauhtia. Nämä hiukkaset syöksyvät kymmenien tuhansien kilometrien tuntinopeudella kohti ruutua, ja törmäyksen voimasta ruudun loisteaine alkaa hehkua valoa. Näin me näemme kuvan.
Kyseessä on siis elektronien piirtämä valopisteiden taideteos. On suorastaan hämmästyttävää ajatella, että ennen lähes jokaisessa kodissa oli laite, joka hallitsee mikroskooppisia hiukkasia aivan kuten tutkijat laboratorioissaan!
Tänään haluan esitellä teille kokeen, joka herättää tuon vanhan tekniikan henkiin aivan uudella tavalla. Jos sinulta löytyy vielä nurkista vanha televisio, kokeile kuvitella sen toimintaa lukiessasi tätä. Kokeen nimi on: ”Mitä tapahtuu, kun magneetti viedään kuvaputkitelevision lähelle?!”
Elektronien ja magneetin tanssi: Miksi kuva vääristyy?
Mitä oikein tapahtuu, kun viet magneetin lähelle television ruutua? Katso tämä hämmentävä video:
Ruudun maailma vääntyy ja venyy kuin pehmeä toffee, eikö vain? Tämä on suora osoitus siitä, että magneetin luoma magneettikenttä pakottaa television sisällä lentävät elektronit poikkeamaan radaltaan.
Kun elektronin kaltainen sähköisesti varautunut hiukkanen liikkuu magneettikentässä, siihen vaikuttaa erikoinen voima, jota kutsutaan Lorentz-voimaksi.
Tämä voima toimii kohtisuorassa sekä elektronin kulkusuuntaa että magneettikenttää vastaan. Siksi suoraan ruutua kohti matkalla ollut elektroni heilahtaakin sivuun magneetin vaikutuksesta – vähän kuin se saisi yllättävän tönäisyn kylkeensä!
Normaalisti kuvaputkitelevisio käyttää omia sisäisiä magneettejaan (poikkeutuskeloja) ohjatakseen elektronit millintarkasti laidasta laitaan. Kun tuot ulkopuolisen voimakkaan magneetin lähelle, tämä hienovarainen kontrolli häiriintyy, ja tuloksena on vääristynyt kuva ja villit värit.
Japanilaisen tieteen läpimurto: ”I”-kirjaimen isku
Tässä on arvokasta materiaalia Japanin kansallismuseosta, joka kertoo maamme television historiasta.
Elektronitykin osa
Voimme nähdä, kuinka edeltäjämme loivat magneettikenttiä kelojen avulla hallitakseen elektroneja vapaasti.
Japanin televisiotutkimus alkoi 1920-luvulla professori Kenjiro Takayanagin ja hänen tiiminsä toimesta. Vuonna 1926 maailman ensimmäinen kuvaputkelle heijastettu merkki oli katakana-merkki ”イ” (I). Tuolloin mekaaniset televisiot olivat vielä valtavirtaa, joten elektronien hallintaan perustuva menetelmä oli täysin vallankumouksellinen.
Myöhemmin vuonna 1953 NHK aloitti lähetykset, ja televisio levisi kulutustavarana ympäri Japania. Se, että voimme nyt nauttia upeista kuvista älypuhelimillamme, on perintöä tälle historialle, jossa elektronien ohjaaminen magneeteilla hiottiin huippuunsa.
Onko revontulissakin kyse Lorentz-voimasta?
Tiesitkö, että tämä sama ilmiö tapahtuu myös avaruudessa? Auringosta sinkoutuvat varautuneet hiukkaset jäävät maapallon magneettikentän vangiksi ja ohjautuvat Lorentz-voiman saattelemana kohti pohjois- ja etelänapoja. Kun ne törmäävät ilmakehään, syntyvät upeat revontulet.
Toisin sanoen, vanhan kuvaputkitelevisiosi sisällä tapahtuvat asiat noudattavat samaa periaatetta kuin maailmankaikkeuden kaunein valoilmiö! Eikö tuo vanha laite näytäkin nyt hieman juhlavammalta? Arjen ”itsestäänselvyyksien” takaa löytyy lähes aina tieteellisiä salaisuuksia, jotka auttavat meitä ymmärtämään koko maailmaa. Pidetään uteliaisuus yllä ja tutkitaan tieteen ihmeitä yhdessä!
Kyselyt ja yhteistyö
Tuo tieteen hauskuus lähemmäs arkeasi! Olen koonnut sivuilleni vinkkejä hauskoihin kotikokeisiin. Tutki ja innostu! ・Tietoa minusta (Ken Kuwako) löydät täältä ・Yhteistyöpyynnöt (artikkelit, luennot, tiedepajat jne.) täältä ・Pysy ajan tasalla ja seuraa minua X:ssä!
Tiedekanavalla on lisää koevideoita!
