Katodové Paprsky

Katodové paprsky jsou elektronové paprsky či proudy elektronů, které byly pozorovány poprvé v Crookesova trubice (elektronky).

Katodové Paprsky

Katodové paprsky (také se nazývá elektronový paprsek nebo e-beam) jsou proudy elektronů pozorovat v vakuové trubice., Pokud evakuované skleněné trubice je vybavena dvěma elektrodami a napětí, sklo naproti záporné elektrodě je pozorováno záření z elektronů emitovaných z katody. Elektrony byly poprvé objeveny jako složky katodových paprsků. Obraz v klasické televizní sadě je vytvořen zaostřeným paprskem elektronů vychýlených elektrickými nebo magnetickými poli v katodových trubicích (CRT).

katodové paprsky jsou tak pojmenovány, protože jsou emitovány zápornou elektrodou nebo katodou ve vakuové trubici., Pro uvolnění elektronů do trubice musí být nejprve odděleny od atomů katody. Brzy se studenou katodou elektronky, tzv. Crookes trubky, používané na vysoký elektrický potenciál mezi anodou a katodou k ionizaci zbytkového plynu v trubici. Elektrické pole urychlilo ionty a ionty uvolnily elektrony, když se srazily s katodou.

Moderní elektronky použít termionické emisi, v nichž katoda je vyrobena z tenkého drátku, který je ohříván samostatný elektrický proud procházející přes to., Zvýšené náhodný tepelný pohyb vlákna srazí atomy elektrony z atomů na povrchu vlákna a do evakuovaných prostor trubice. Vzhledem k tomu, že elektrony mají záporný náboj, jsou katodou odpuzovány a přitahovány k anodě. Cestují v přímých liniích prázdnou trubicí. Napětí mezi elektrodami urychluje tyto částice s nízkou hmotností na vysoké rychlosti.,

Katodové paprsky jsou neviditelné, ale jejich přítomnost byla poprvé zjištěna na začátku vakuové trubice, když se udeřil skleněnou stěnu trubice, vzrušující atomy skla a přimět je, aby vyzařovat světlo—záře nazývá fluorescence. Vědci si všimli, že objekty umístěné v trubici před katodou by mohly vrhnout stín na zářící stěnu a uvědomili si, že něco musí cestovat v přímých liniích od katody., Poté, co elektrony dosáhnou anody, procházejí anodovým drátem k napájecímu zdroji a zpět ke katodě, takže katodové paprsky přenášejí elektrický proud trubicí.

Historie Katodové Paprsky

V roce 1838, Michael Faraday prošel proud přes řidší vzduch-naplněné skleněné trubice a všiml si podivné světlo arc s jeho počátku na katodě (záporná elektroda) a jeho konec téměř na anodě (kladná elektroda).

Crookes Trubky

V roce 1870, Britský fyzik William Crookes a jiní byli schopni evakuovat řidší trubky tlak pod 10-6 atm., Ty se nazývaly Crookesovy trubice. Faraday byl první, kdo si všiml temného prostoru těsně před katodou, kde nebyla luminiscence. Tomu se říkalo katodový temný prostor, Faradayův temný prostor nebo Crookesův temný prostor.

Crookes zjistil, že když se čerpá více vzduchu ven z trubky, Faradayův tmavý prostor rozšířil až na trubku od katody směrem k anodě, dokud trubice byla úplná tma. Ale na anodovém (pozitivním) konci trubice začalo svítit sklo samotné trubice., To, co se dělo, bylo to, že když bylo z trubek čerpáno více vzduchu, elektrony mohly v průměru cestovat dál, než zasáhly atom plynu. V době, kdy byla trubice tmavá, většina elektronů mohla cestovat v přímých liniích od katody k anodovému konci trubice bez kolize. Bez překážek byly tyto částice s nízkou hmotností urychleny na vysoké rychlosti napětím mezi elektrodami. To byly katodové paprsky., Když dosáhli anodového konce trubice, cestovali tak rychle, že i když byli přitahováni, často letěli kolem anody a udeřili do zadní stěny trubice. Když zasáhli atomy do skleněné stěny, vzrušili své orbitální elektrony na vyšší energetické hladiny a způsobili jejich fluorescenci.

Crookesova trubice: Crookesova trubice je řidší trubice evakuován na tlak pod 10-6 atm. Byl použit při objevení katodových paprsků.,

pozdější vědci namalovali vnitřní zadní stěnu fluorescenčními chemikáliemi, jako je sulfid zinečnatý, aby byla záře viditelnější. Samotné katodové paprsky jsou neviditelné, ale tato náhodná fluorescence umožnila vědcům všimnout si, že objekty v trubici před katodou, jako je anoda, vrhají ostré stíny na zářící zadní stěnu. V roce 1869 si německý fyzik Johann Hittorf nejprve uvědomil, že něco musí cestovat v přímých liniích od katody, aby vrhlo stíny. Eugene Goldstein je pojmenoval katodové paprsky.

J. J., Thomson Experiment

j. J. Thomson studoval katodové trubice a přišel s myšlenkou, že částice v katodové paprsky musí být negativní, protože jsou odpuzovány záporně nabité předměty (buď katoda nebo záporně nabité desky v katodové trubice) a přitahuje kladně nabité předměty (buď anoda nebo kladně nabité desky v katodové trubice). Nazval tyto super malé kousky atomu, “ elektrony.,“Prostřednictvím svých experimentů, Thomson vyvrácena Daltonova atomová teorie, protože Daltonova atomová teorie uvádí, že atomy jsou nejmenší část hmoty ve vesmíru a byly nedělitelné. Je zřejmé, že přítomnost elektronů negovala tyto části Daltonovy atomové teorie.