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!

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

体中に梱包材をはりつけてみよう！

テレビ番組等・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　サイエンスショー予定
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。