Defleksi elektrostatis adalah metode penyelarasan jalur partikel bermuatan dengan menerapkan medan listrik antara pelat defleksi. Kata elektrostatis berarti kekuatan dan arah medan berubah sehubungan dengan waktu. Sehingga partikel hanya akan bergerak dalam satu arah.
Tabung sinar katoda menggunakan pelat defleksi untuk memodifikasi jalur elektron. Elektron setelah keluar melalui senjata elektron melewati pelat defleksi. CRT menggunakan pelat vertikal dan horizontal untuk memfokuskan berkas elektron.
Pelat vertikal menghasilkan medan listrik pada bidang horizontal dan menyebabkan defleksi horizontal. Pasangan lainnya dipasang secara horizontal dan menghasilkan medan listrik pada bidang vertikal dan menyebabkan defleksi vertikal. Pelat ini memungkinkan berkas melewati pelat yang membelok tanpa membenturnya.
Pengaturan Defleksi Elektrostatis
Susunan umum defleksi elektrostatis ditunjukkan pada gambar di bawah ini. A dan B adalah dua pelat paralel di mana perbedaan potensial diterapkan. Pelat defleksi ini menghasilkan medan elektrostatis yang seragam dalam arah Y.
Elektron yang masuk di antara pelat mengalami gaya hanya dalam arah Y, dan elektron hanya akan bergerak ke arah itu. Tidak ada gaya dalam arah X atau arah Z. Karenanya, tidak ada percepatan elektron yang terjadi ke arah itu.
E0 = Tegangan anoda pra-percepatan dalam volt.
e = muatan elektron dalam coulomb.
m = massa elektron dalam Kg.
VOX = kecepatan elektron saat memasuki pelat defleksi dalam meter per detik.
Ed = potensial antara pelat defleksi dalam Volt.
d = jarak antara pelat defleksi dalam meteran.
Ld = panjang pelat defleksi dalam meter.
L = Jarak antara kasa dan bagian tengah pelat yang membelok.
D = defleksi berkas elektron di layar ke arah Y.
Ketika elektron bergerak dari katoda percepatan ke anoda, mereka kehilangan energi potensial mereka. Rumusnya memberikan energi potensial elektron.
Elektron mendapatkan energi kinetik. Dan energi mereka diberikan oleh persamaan
Menyamakan energi potensial dan kinetik, kita mendapatkan kecepatan elektron saat memasuki pelat defleksi.
Kecepatan elektron di arah X tetap sama di seluruh pelat defleksi karena tidak ada gaya yang bekerja di arah X.
Persamaan tersebut memberikan intensitas medan listrik ke arah Y.
Gaya yang bekerja pada elektron searah Y. Istilah ay menunjukkan percepatan elektron ke arah y.
Kecepatan awal elektron masuk ke pelat defleksi sama dengan nol, dan persamaan memberikan perpindahan elektron ke arah Y setiap saat t
Kecepatan dalam arah Y konstan, dan perpindahan ke arah Y diberikan sebagai
Mensubstitusikan nilai t dalam persamaan perpindahan y memberikan
Persamaan di atas mewakili parabola. Kemiringan di titik mana pun diberikan sebagai
Dengan mengganti x = ld, kita mendapatkan nilai tanθ.
Setelah melewati pelat defleksi, elektron bergerak ke dalam garis lurus. Garis lurus ini bersinggungan dengan parabola di x = ld dan memotong sumbu X di titik O ‘. Persamaan tersebut memberikan lokasi titik tersebut
Defleksi D pada layar dinyatakan sebagai
Dengan mengganti nilai v2ox pada persamaan di atas kita dapatkan
Dari persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa defleksi elektron berbanding lurus dengan tegangan defleksi.