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無限の化学

陰極線

陰極線は、クルックス管(真空管)で初めて観測された電子ビームまたは電子

学習目標

陰極線を定義する

キーテイクアウト

キーポイント

  • 高速に加速された電子は、空の陰極線管を通って直線で移動し、管のガラス壁に衝突し、励起原子が蛍光を発するか、または輝く。,
  • 研究者は、その前にチューブに配置されたオブジェクトが輝く壁に影を投げることができたときに何かが陽極から移動していたことに気づきま 陰極線は管を通して電子流れを運びます。 電子は陰極線の成分として最初に発見されました。
  • J.J.Thomsonは、陰極線管を使用して、原子の内部に小さな負に荷電した粒子があることを決定しました。,”

重要な用語

  • 陰極線:真空管で観測された電子の流れ
  • クルックス管:陰極線、電子の流れが発見された1869-1875年頃に英国の物理学者ウィリアム-クルックスらによって発明された初期の実験放電管

陰極線

陰極線(電子ビームまたは電子ビームとも呼ばれる)は、観測された電子の流れである。真空管で。, 真空ガラス管に二つの電極を備え、電圧を印加すると、負極の反対側のガラスが陰極から放出される電子から輝くことが観察される。 電子は陰極線の成分として最初に発見されました。 古典的なテレビセットの画像は、陰極線管(Crt)内の電場または磁場によって偏向された電子の集束ビームによって作成される。

陰極線は、真空管内の負極または陰極によって放出されるため、そのように命名されています。, 管に電子を放出するには、まず陰極の原子から電子を取り外さなければならない。 クルックス管と呼ばれる初期の冷陰極真空管は、陽極と陰極の間に高い電位を使用して管内残留ガスをイオン化した。 電場はイオンを加速し,イオンは陰極と衝突すると電子を放出した。

現代の真空管は、陰極がそれを通過する別の電流によって加熱される細いワイヤフィラメントで作られた熱電子放出を使用する。, フィラメント原子のランダムな熱運動が増加すると,フィラメント表面の原子から電子をノックアウトし,チューブの排気空間にノックアウトする。 電子は負電荷を有するので、それらは陰極によって反発され、陽極に引き寄せられる。 彼らは空のチューブを通って直線で移動します。 電極間に印加される電圧は、これらの低質量粒子を高速に加速する。,

陰極線は見えませんが、初期の真空管では、ガラスの壁に当たったときにその存在が最初に検出され、ガラスの原子を励起し、蛍光と呼ばれる光を発 研究者たちは、陰極の前の管に置かれた物体が輝く壁に影を落とす可能性があることに気づき、何かが陰極から直線で移動していなければならないことに気づいた。, 電子が陽極に到達した後、それらは陽極線を通って電源に移動し、陰極に戻るので、陰極線は管を通って電流を運ぶ。

陰極線の歴史

1838年、Michael Faradayは希薄空気で満たされたガラス管に電流を流し、陰極(負極)で始まり、陽極(正極)で終わる奇妙な光アークに気づきました。

クルックス管

1870年代、イギリスの物理学者ウィリアム-クルックスらは、希薄管を10-6気圧以下の圧力まで避難させることができた。, これらはクルックス管と呼ばれた。 ファラデーは、ルミネセンスがない陰極のすぐ前の暗い空間に最初に気付いていました。 これは陰極暗空間、ファラデー暗空間、またはクルックス暗空間と呼ばれるようになった。

Crookesは、チューブからより多くの空気を汲み出すと、ファラデー暗い空間がチューブが完全に暗くなるまで、陰極から陽極に向かってチューブの下に広がることを発見しました。 しかし、チューブの陽極(正)端では、チューブ自体のガラスが輝き始めました。, 起こっていたことは、より多くの空気がチューブから汲み上げられるにつれて、電子は気体原子を打つ前に平均して遠くに移動することができると チューブが暗くなるまでに、電子のほとんどは、衝突することなく、チューブの陰極から陽極端まで直線で移動することができました。 障害物がなく,これらの低質量粒子は電極間の電圧によって高速に加速された。 これらは陰極線でした。, 彼らはチューブの陽極端に達したとき、彼らはそれに引き付けられたが、彼らはしばしば陽極を過ぎて飛んで、チューブの後壁を打った、ほど速く移動してい った原子のガラス壁、励起を軌道電子を高エネルギーレベルが蛍光.

クルックスチューブ:クルックスチューブは10-6気圧以下の圧力に排気された希薄管です。 それは陰極線の発見に使用されました。,

後の研究者は、輝きをより目に見えるようにするために、硫化亜鉛などの蛍光化学物質で内側の後壁を塗装しました。 陰極線自体は見えませんが、この偶然の蛍光は、陽極のような陰極の前の管の中の物体が輝く後壁に鋭い刃の影を投げかけていることに研究者が気づくことを可能にしました。 1869年、ドイツの物理学者ヨハン-ヒットルフは、何かが影を落とすために陰極から直線で移動していなければならないことを最初に認識しました。 ユージーンゴールドシュタインの所説に依拠名して陰極を用いて計測した。

J.J., トムソンの実験

J.J.トムソンは陰極線管を研究し、陰極線の粒子は負に帯電したもの(陰極線管の陰極または負に帯電した板のいずれか)によって反発され、正に帯電したもの(陰極線管の陽極または正に帯電した板のいずれか)によって引き付けられるため、陰極線の粒子は負でなければならないという考えを思いついた。 彼はこれらの超小さな原子の断片を”電子”と呼びました。,”彼の実験を通じて、トムソンはドルトンの原子理論を反証しました、なぜならドルトンの原子理論は、原子は宇宙の物質の中で最も小さな部分であり、不可分であると述べたからです。 明らかに、電子の存在は、ダルトンの原子理論のこれらの部分を否定した。

インタラクティブ:クルックスチューブ:高電圧源に二つの電極を接続し、それらが陰極線を生成する参照してください。 J-J-トムソンは、最初の亜原子粒子を発見するために同様の実験セットアップを使用した。, 陰極線と呼ばれる粒子の流れについて何が判断できるかを見てください。

電子の発見:陰極線管実験–YouTube:J.J.トンプソンは、陰極線管実験を使用して、電子、亜原子粒子の最初のを発見しました。 トンプソンの研究は、ジョン-ドルトンの原子論を反証した。