katodstrålar

katodstrålar är elektronstrålar eller strömmar av elektroner som observerades för första gången i Krookesrör (vakuumrör).

katodstrålar

katodstrålar (även kallade en elektronstråle eller katodstråle). en e-stråle) är strömmar av elektroner som observeras i vakuumrör., Om ett evakuerat glasrör är utrustat med två elektroder och en spänning appliceras, observeras glaset mittemot den negativa elektroden att glöda från elektroner som avges från katoden. Elektroner upptäcktes först som beståndsdelarna i katodstrålar. Bilden i en klassisk TV-apparat skapas av fokuserad stråle av elektroner avböjda av elektriska eller magnetiska fält i katodstrålerör (CRTs).

Katodstrålarna är så namngivna eftersom de avges av den negativa elektroden eller katoden i ett vakuumrör., För att frigöra elektroner i röret måste de först avlägsnas från katodens atomer. De tidiga kalla katodvakuumrören, kallade Krookesrör, använde en hög elektrisk potential mellan anoden och katoden för att jonisera resterande gas i röret. Det elektriska fältet accelererade jonerna och jonerna släppte elektroner när de kolliderade med katoden.

moderna vakuumrör använder termionisk emission, där katoden är gjord av en tunn trådfilament som upphettas av en separat elektrisk ström som passerar genom den., Den ökade slumpmässiga värmerörelsen hos filamentatomerna slår elektroner ut ur atomerna vid filamentets yta och in i rörets evakuerade utrymme. Eftersom elektronerna har en negativ laddning, avstöts de av katoden och lockas till anoden. De färdas i raka linjer genom det tomma röret. Spänningen som appliceras mellan elektroderna accelererar dessa lågmasspartiklar till höga hastigheter.,

Katodstrålarna är osynliga, men deras närvaro upptäcktes först i tidiga vakuumrör när de slog rörets glasvägg, spänner glasets atomer och får dem att avge ljus—en glöd som kallas fluorescens. Forskare märkte att föremål placerade i röret framför katoden kunde kasta en skugga på den glödande väggen och insåg att något måste resa i raka linjer från katoden., När elektronerna når anoden färdas de genom anodtråden till strömförsörjningen och tillbaka till katoden, så katodstrålarna bär elektrisk ström genom röret.

historia av katodstrålar

1838 passerade Michael Faraday en ström genom ett sällsynt luftfyllt glasrör och märkte en konstig ljusbåge med början vid katoden (negativ elektrod) och dess slut nästan vid anoden (positiv elektrod).

Crookes rör

på 1870-talet kunde brittisk fysiker William Crookes och andra evakuera sällsynta rör till ett tryck under 10-6 atm., Dessa kallades Crookes rör. Faraday hade varit den första som märkte ett mörkt utrymme precis framför katoden, där det inte fanns någon luminescens. Detta kom att kallas katoden mörkt utrymme, Faraday mörkt utrymme, eller Crookes mörkt utrymme.

Crookes fann att när han pumpade mer luft ur rören spred sig Faradays mörka utrymme ner röret från katoden mot anoden tills röret var helt mörkt. Men vid rörets anod (positiva) ände började själva rörets glas glöda., Vad som hände var att när mer luft pumpades från rören kunde elektronerna resa längre i genomsnitt innan de slog en gasatom. När röret var mörkt kunde de flesta elektronerna resa i raka linjer från katoden till rörets anodänd utan kollision. Med inga hinder accelererades dessa lågmasspartiklar till höga hastigheter genom spänningen mellan elektroderna. Det var katodstrålarna., När de nådde rörets anodänd reste de så fort att de, även om de lockades till det, ofta flög förbi anoden och slog rörets bakvägg. När de slog atomer i glasväggen upphetsade de sina orbitala elektroner till högre energinivåer, vilket fick dem att fluorescera.

Crookes tube: ett Crookes tube är ett sällsynt rör som evakueras till ett tryck under 10-6 atm. Det användes vid upptäckten av katodstrålar.,

senare forskare målade insidan bakväggen med fluorescerande kemikalier som zinksulfid, för att göra glöden mer synlig. Katodstrålarna själva är osynliga, men denna oavsiktliga fluorescens gjorde det möjligt för forskare att märka att föremål i röret framför katoden, såsom anoden, gjutna skarpa kanter skuggor på den glödande bakväggen. År 1869 var tysk fysiker Johann Hittorf först att inse att något måste resa i raka linjer från katoden för att kasta skuggorna. Eugene Goldstein kallade dem katodstrålar.

J. J., Thomsons Experiment

J. J. Thomson studerade katodstrålerör och kom fram till tanken att partiklarna i katodstrålarna måste vara negativa eftersom de avstöts av negativt laddade föremål (antingen katoden eller en negativt laddad platta i katodstråleröret) och lockade av positivt laddade föremål (antingen anoden eller den positivt laddade plattan i katodstråleröret). Han kallade dessa super små bitar av atomen, ”elektroner.,”Genom sina experiment motbevisade Thomson Daltons atomteori, eftersom Daltons atomteori uppgav att atomer var den minsta delen av saken i universum och de var odelbara. Uppenbarligen förnekade närvaron av elektroner dessa delar av Daltons atomteori.