Katoden Stråler

Katoden stråler er elektronstråler eller strømme af elektroner, der blev observeret for første gang i Crookes rør (vakuum rør).

Katoden Stråler

Katoden stråler (også kaldet en elektronstråle eller en e-beam) er strømme af elektroner, der er observeret i vakuum rør., Hvis et evakueret glasrør er udstyret med to elektroder, og der påføres en spænding, observeres glasset modsat den negative elektrode at gløde fra elektroner, der udsendes fra katoden. Elektroner blev først opdaget som bestanddele af katodestråler. Billedet i et klassisk fjernsyn er skabt af fokuseret stråle af elektroner afbøjet af elektriske eller magnetiske felter i katodestrålerør (CRT ‘ er).

katodestråler er så navngivet, fordi de udsendes af den negative elektrode eller katode i et vakuumrør., For at frigive elektroner i røret skal de først løsnes fra katodens atomer. De tidlige koldkatodevakuumrør, kaldet Crookes-rør, brugte et højt elektrisk potentiale mellem anoden og katoden for at ionisere den resterende gas i røret. Det elektriske felt accelererede ionerne, og ionerne frigav elektroner, når de kolliderede med katoden.

moderne vakuumrør bruger termionisk emission, hvor katoden er lavet af et tyndt trådfilament, der opvarmes af en separat elektrisk strøm, der passerer gennem den., Den øgede tilfældige varmebevægelse af filamentatomerne slår elektroner ud af atomerne ved overfladen af filamentet og ind i det evakuerede rum af røret. Da elektronerne har en negativ ladning, afvises de af katoden og tiltrækkes af anoden. De rejser i lige linjer gennem det tomme rør. Spændingen mellem elektroderne accelererer disse lavmassepartikler til høje hastigheder.,

katodestråler er usynlige, men deres tilstedeværelse blev først påvist i tidlige vakuumrør, da de ramte rørets glasvæg, spændende glasatomerne og fik dem til at udsende lys—en glød kaldet fluorescens. Forskere bemærkede, at genstande placeret i røret foran katoden kunne kaste en skygge på den glødende væg og indså, at noget skal rejse i lige linjer fra katoden., Når elektronerne når anoden, rejser de gennem anodetråden til strømforsyningen og tilbage til katoden, så katodestråler bærer elektrisk strøm gennem røret.

historie med katodestråler

i 1838 passerede Michael Faraday en strøm gennem et sjældent luftfyldt glasrør og bemærkede en mærkelig lysbue med dens begyndelse ved katoden (negativ elektrode) og dens ende næsten ved anoden (positiv elektrode).

Crookes Rør

I 1870’erne, Britisk fysiker William Crookes og andre var i stand til at evakuere forfinede rør til et tryk under 10-6 atm., Disse blev kaldt Crookes rør. Faraday havde været den første til at bemærke et mørkt rum lige foran katoden, hvor der ikke var nogen luminescens. Dette blev kaldt katoden dark space, Faraday dark space eller Crookes dark space.Crookes fandt ud af, at da han pumpede mere luft ud af rørene, spredte det Faraday mørke rum sig ned ad røret fra katoden mod anoden, indtil røret var helt mørkt. Men ved den anode (positive) ende af røret begyndte glasset af røret selv at gløde., Hvad der skete var, at efterhånden som mere luft blev pumpet fra rørene, kunne elektronerne rejse længere, i gennemsnit, før de ramte et gasatom. Da røret var mørkt, kunne de fleste elektroner rejse i lige linjer fra katoden til anodeenden af røret uden kollision. Uden forhindringer blev disse lavmassepartikler accelereret til høje hastigheder ved spændingen mellem elektroderne. Disse var katodestrålerne., Da de nåede anodeenden af røret, rejste de så hurtigt, at selv om de blev tiltrukket af det, fløj de ofte forbi anoden og ramte rørets bagvæg. Da de ramte atomer i glasvæggen, spændte de deres orbitalelektroner til højere energiniveauer, hvilket fik dem til at fluorescere.

Crookes tube: et Crookes tube er et sjældent rør evakueret til et tryk under 10-6 atm. Det blev brugt til opdagelse af katodestråler.,

senere forskere malede den indvendige bagvæg med fluorescerende kemikalier såsom .inksulfid for at gøre gløden mere synlig. Katodestråler i sig selv er usynlige, men denne utilsigtede fluorescens gjorde det muligt for forskere at bemærke, at genstande i røret foran katoden, såsom anoden, kaster skarpkantede skygger på den glødende bagvæg. I 1869 var den tyske fysiker Johann Hittorf først klar over, at noget skal rejse i lige linjer fra katoden for at kaste skyggerne. Eugene Goldstein kaldte dem katodestråler.

J. J., Thomson ‘ s Eksperiment

J. J. Thomson studeret katodestrålerør og kom op med idéen om, at partikler i katoden bjælker skal være negativt, fordi de blev slået tilbage af negativt ladede elementer (enten katoden eller et negativt ladede plade i cathode ray tube) og tiltrækkes af positivt ladede elementer (enten anode eller positivt ladede plade i cathode ray tube). Han kaldte disse super små stykker af atomet, ” elektroner.,”Gennem sine eksperimenter modbeviste Thomson Daltons atomteori, fordi Daltons atomteori erklærede, at atomer var det mindste stykke stof i universet, og at de var udelelige. Det er klart, at tilstedeværelsen af elektroner negerede disse dele af Daltons atomteori.