2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Zelenkasta luminiscencija koja se pojavljuje na zidu Crookesove cijevi uvijek se pojavljuje na suprotnoj strani katode, ispred nje. Menjajući položaj katode i anode, na sve moguće načine, ona se uvek pojavljuje ispred katode.
Zaključujemo da se luminiscencija proizvodi tako što nešto napusti katodu, prođe kroz cijev i udari o stakleni zid. Kada je ovaj fenomen otkriven, dato je vrlo nejasno ime "katodne zrake" da se odnosi na onu stvar koja izlazi iz katode, jer je njena priroda bila potpuno nepoznata.
Priroda katodnih zraka
Nekoliko godina nakon što su otkrivene katodne zrake, proučavanje njihovih svojstava jasno je pokazalo da se sastoje od čestica koje imaju vrlo mali električni naboj i mehaničku masu.
Također je uočeno da su sve ove čestice iste, bez obzira na metal od kojeg je napravljena katoda ili anoda.
Tada je zaključeno da ove čestice koje emituje katoda ulaze u sastav svih tijela. Zvali su se elektroni.
Katodne zrake su elektroni koji su otrgnuti od katode zbog razlike potencijala između katode i anode i privučeni su anodom
Svojstva katodnih zraka
1º Oni proizvode luminiscenciju u tijelima s kojima susudaraju, na primjer, o zid cijevi. Upravo je ovo svojstvo omogućilo njegovo otkriće
Emisija ove svjetlosti se objašnjava na sljedeći način: elektroni koji čine katodne zrake, kada se sretnu sa staklom, imaju veliku kinetičku energiju. Sa udarom, oni gube tu kinetičku energiju, prenoseći energiju elektronima atoma stakla; ti elektroni se zatim ubrzavaju. A ubrzani električni naboj emituje elektromagnetski talas. Elektroni u staklu tada emituju elektromagnetski talas čija je talasna dužina u granicama svetlosti, to jest, vidljivi elektromagnetski talas.
2º Oni se šire velikom brzinom, koja varira od donje granice od oko 100 km/sec do gornje granice blizu brzine svjetlosti (300.000 km/sec). Brzina je veća što je veća razlika između anode i katode.
3º Šire se otprilike u pravoj liniji. Uobičajeno je da se ovo svojstvo demonstrira konstruiranjem Crookesove cijevi u kojoj je anoda ukrštena. Kada cijev radi u mračnoj prostoriji, sjena križa se uočava na zidu cijevi, što ukazuje da se elektroni šire približno pravolinijski; oni koje zaustavlja križ stvarajući svoju sjenu.
Prva figura je fotografija jedne od ovih cijevi. Druga je fotografija jedne od tih cijevi koje rade; Ova fotografija je dobijena u mračnoj prostoriji, sa samom svetlošću koju emituje zid cevi usled sudara katodnih zraka.
Crookes Tube
Ovo svojstvo se može dokazati i sa cijevi na slici ispod
Katoda je centralni krug i postoje dvije anode: jedna je zvijezda, druga je disk sa zvijezdom koja nedostaje u sredini. Kada cijev radi u kameri obscura, na desnoj strani se može vidjeti senka zvijezde, a na lijevoj strani svijetleća zvijezda koju stvaraju katodni zraci koji su prošli kroz centralni dio diska.
4º Oni prelaze male debljine materijala. Na primjer, krst na slici ispod mora biti debeo od 1 do 2 mm, inače bi elektroni prolazili.
5º Da bi se pokazalo da su katodne zrake sastavljene od čestica koje posjeduju kinetičku energiju, izgrađena je cijev koja između anode i katode ima spiralu koja se može lako rotirati. Kada cijev radi, propeler se pomiče sa katode na anodu, zbog udara katodnih zraka.
Slika ispod je fotografija jedne od ovih cijevi, u kojoj je spirala napravljena od stakla.
6º Oni se odbijaju od električnog ili magnetnog polja. Električnim poljem, jer su elektroni koji imaju električni naboj podložni sili u tom polju. Magnetskim poljem, jer elektroni koji se kreću čine električnu struju i već znamo da je električna struja podložna silama u poljumagnetno.
