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Der Fernseher

Als Fernsehgerät bezeichnet man ein Gerät zum Empfangen und zur Wiedergabe von Fernsehsignalen. 1883 erfand Paul Nipkow das „Elektrische Mikroskop“, das eine erste Form für eine funktionierende Fernsehbildübertragung war. Nipkow gilt somit als Erfinder des Fernsehers. Verschiedene Bildschirmtypen: Man unterscheidet zwischen Kathodenstrahlröhrenbildschirm, Flüssigkristallbildschirm(LCD-Fernseher) und Plasmabildschirm. Bis heute ist die Kathodenstrahlröhre die am weitesten verbreitete Methode, um Bilder für das Fernsehen darzustellen. 1897 erfand Karl Ferdinand Braun die Katodenstrahlröhre. Sie wird auch als Braunsche Röhre bezeichnet.

Funktionsweise der Kathodenstrahlröhre (Folie):
Die Kathodenstrahlröhre besteht aus einem trichterförmigen Glaskolben, in dem Vakuum besteht. Bestandteile sind die Elektronenkanone, bestehend aus einem Heizdraht, einem Wehneltzylinder, der den Heizdraht umschließt und einer Lochblende, das Ablenksystem und der Leuchtschirm. Der Heizdraht ist an einer Kathode angeschlossen.
Kathode: allgemein ein Minuspol, der Elektronen aufnimmt und an die Anode weitergibt
Anode: Pluspol, der die Elektronen anzieht
Ein Heizdraht wird durch eine Spannungsquelle erhitzt und beim Glühen treten einzelne Elektronen aus („Elektronenemission“). Weil durch die Batteriespannung die Kathode negativ und die Anode positiv geladen ist, werden die Elektronen von der Kathode zur Anode hin beschleunigt. Wegen des Vakuums treffen die Elektronen auf keinen Widerstand und so entsteht ein gleichmäßiger Elektronenstrom zwischen Kathode und Anode. Bei einer Spannung von 100 Volt erreichen die Elektronen eine Geschwindigkeit von ca. 10000km pro Sekunde. Bei einigen 10000 Volt kann man die Elektronen schon fast auf Lichtgeschwindigkeit bringen.
Die scheibenförmige Anode besitzt ein Loch, durch das dann ein dünner Elektronenstrahl passieren kann. Dieser Strahl trifft auf den Leuchtschirm und ein Lichtblitz entsteht auf dem Bildschirm, weil die Bewegungsenergie der Elektronen in Wärme- und Lichtenergie umgewandelt wird. Je mehr Elektronen auf einen bestimmten Punkt auftreffen desto heller ist der Punkt. Durch den Wehneltzylinder kann die Anzahl der Elektronen, die zur Anode fließen, verändern, weil der Zylinder mit einem negativen elektrischen Potential gegenüber der Kathode versehen ist. Durch Einstellen dieser Spannung verändert sich die Anzahl der Elektronen, die das Potential überwinden können. Bevor der Elektronenstrahl auf den Leuchtschirm trifft, muss er durch das Ablenksystem. Dieses besteht aus 2 vertikalen sich gegenüberliegenden Ablenkspulen und 2 horizontalen sich gegenüberliegenden Ablenkspulen. Durch diese wird ein magnetisches Feld erzeugt, sodass man den Elektronenstrahl auf einen bestimmten Bildpunkt lenken kann. Das Fernsehbild besteht aus 625 Zeilen. Die Magnetfelder wirken dann so auf den Elektronenstrahl ein, dass er den Bildschirm zeilenförmig abtastet und jeden Bildpunkt aktiviert. Dadurch entsteht durch unterschiedlichen Helligkeiten ein Schwarz-Weiß-Bild. Ein Bild entsteht in 1/25 Sekunden, also 25 Bilder in einer Sekunde. So hat man den Eindruck eines sich bewegenden Bildes.

Der Fernseher
Unterschiedliche Bildschirmtypen: Kathodenstrahlröhrenbildschirm, Flüssigkristallbildschirm (LCD-Fernseher), Plasmabildschirm
Kathodenstrahlröhre
Als Braunsche Röhre bezeichnet (Erfinder: Karl Ferdinand Braun)
Trichterförmiger Glaskolben, in dem Vakuum besteht
Elektronenkanone, Ablenksystem und Leuchtschirm
Elektronenkanone: Heizdraht, Wehneltzylinder(W), Lochblende
Heizdraht ist an Kathode(K) einer Hochspannungsquelle und an einer weiteren Spannungsquelle angeschlossen, Lochblende mit Anode(A) verbunden
Draht wird erhitzt und beim Glühen treten einzelne Elektronen aus (=Elektronenemission)
Durch Batteriespannung wird Anode positiv geladen und Kathode negativ
Gleichmäßiger Elektronenstrom zwischen Kathode und Anode (wegen Vakuum kein Widerstand)
Anode besitzt Loch, durch das der dünne Elektronenstrahl passieren kann
Elektronen treffen auf den Leuchtschirm
Ein Lichtblitz entsteht auf dem Bildschirm (Bewegungsenergie des Elektrons wird in Wärme- und Lichtenergie umgewandelt)
Je mehr Elektronen auf einem Punkt auftreffen desto heller ist dieser
Die magnetischen Felder der vertikalen und horizontalen Ablenkspulen wirken so auf den Elektronenstrahl ein, dass er den Bildschirm zeilenförmig abtastet
Dadurch entsteht durch unterschiedlichen Helligkeiten ein Bild (ein Bild in 1/25 Sekunden, also 25 Bilder in 1s)

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