物理新知–拯救磁化了的電視機!
文﹕張啟聰 (資料來源﹕黃康權教授)   

電視機的工作原理
圖一  電視機的工作原理。
不知道你有沒有遇過這種不幸的情形呢?如果你家中的小朋友頑皮,把磁石放在電視機或電腦顯示器的熒光幕前來回地掃一掃,被掃過的地方便只會呈現很古怪的顏色,可能是紅色、藍色又或者是綠色。這時候,你可能會慨嘆電視機就此報消了,但其實你只要明白到其中的原理,便可以輕易地「拯救」熒光幕。

讓我們先了解一下電視機的運作原理。電視機本身是一個陰極射線管,後面有三支電子鎗,把電子射到熒光幕上。我們肉眼所見熒光幕上的色彩,是由紅、綠、藍三種顏色混合而成的。熒光幕上有三種不同的熒光粉,分別對應這三種顏色,當電子射到熒光粉上便會發出可見光,形成可見的影像。我們要確保電子打到合適的熒光粉上,例如代表藍色的電子只會打到發藍光的熒光粉上,而不會打到發紅光的熒光粉上,否則電視機便會出現奇怪的顏色。方法是在熒光幕和電子鎗之間便要放置一塊特別製造的金屬網。由於電視機內三支鎗發出電子的角度有所不同,穿過金屬網後便會落在不同的熒光粉上。情況好像你用手電筒照射在一張有小孔的卡紙上,只要照射的角度稍有改變,光線穿過小孔後便會落在不同的地方 (圖一)。還有另一個問題﹕大家都知道熒光幕的玻璃會冷縮熱漲,如果金屬網擴張和縮小的比率跟玻璃不一樣的話,溫度改變時電子便會「走錯路」了。所以金屬網的擴張系數一定要跟玻璃一樣。我們找到一種很合適的合金去做金屬網-它名叫銦鋼,是鐵,鎳和碳的合金。這種合金受熱時後膨脹不多,與玻璃相似。

可是,這種合金有一個很大的缺點,就是很易被磁化。當它被磁化了,運動的電子便會受磁力影響,不能走到合適的熒光粉上,形成奇怪的顏色和圖案。那麼,我們可以怎麼辦呢?我們要把它「消磁」,即是把它的磁性消除。我們可以在周圍設置一個不斷改變方向的磁場,而且使那磁場的強度不斷減少,便可以達到「消磁」的效果。聽起來好像很複雜,做法卻很簡單﹕只要在熒光幕上繞上線圈,再讓強度正在減弱的交流電通過線圈便可以了。但事實上還有一個更簡單的做法。現在有許多電腦顯示器都有「消磁」的功能,只要按一個按鈕便可自動「消磁」。你只要把被磁化了的電視機放在電腦顯示器前面,再啟動顯示器的「消磁」功能,便可以為電視機「消磁」了!