Експеримент с тръба на Крукс

През 19 век имаше последователни мистериозни радиационни открития като радиовълни, катодни лъчи или рентгенови лъчи. Тези открития затвърдиха теорията, че природата излъчва „еманации“, които са способни да действат от разстояние и които сетивата не могат да възприемат. В този урок от УЧИТЕЛ ще открием как Експеримент с тръба на Крукс това беше едно от научните изследвания, които допринесоха по най-решителен начин за откриването и разбирането на катодните лъчи.

Изобретението на вакуумна тръба от Hienrich geissler беше основна стъпка в откриването на поредица от загадъчни лъчения като Рентгенови или катодни лъчи.

Вакуумните помпи вече съществуват през 1855 г., но тази, изобретена от Geissler, представлява важно подобрение, тъй като успя да намали налягането в напълнена с газ стъклена тръба до 0,01% от налягането атмосферни. Вакуумната тръба на Geissler беше достатъчно здрава, за да намаляване на налягането до много малки стойности.

През следващите 50 години новата вакуумна помпа на Geissler даде възможност за появата на фундаментални изобретения за напредъка на технологиите като

електрическа крушка и отвори нови полета за изследвания.

По късно, Юлий Плюкер включени електроди към вакуумна тръба от Geissler. Тоест той включва две метални пластини (електрически проводник), свързани към токов генератор. Положително зареденият електрод е известен като анод, а положително зареденият електрод се нарича катод. Плюкер забелязва, че въпреки вакуума токът продължава да тече през вакуумната тръба от катода към анода, произвеждайки бледозелена светлина.

Въпреки тези открития, ще са необходими две десетилетия, за да бъде извършено задълбочено проучване на тези светлинни тръби най-накрая.

The химик Уилям Крукс Той беше един от най-важните учени от 19-ти век в Европа, откри Талий и допринесе решително за откриването и познаването на катодни лъчи.

Крукс е неуморен изобретател и се отличава с голямото си умение в областта на експериментите. Неговите експерименти с тръби за вакуумно изхвърляне (или криви тръби) на неговото изобретение са били решаващи за откриването на електрона и фотоелектричния ефект.

През 1875 г. той е проектирал нови вакуумни тръби, за да изследва естеството на тези светлинни явления. Уилям Крукс проектира различни вакуумни тръби за разтоварване. Най-известните са трите, използвани в експериментите, които ни позволиха да разберем какви са характеристиките на катодните лъчи. Тук ще предложим обобщение на експеримента на тръбата на Крукс.

Експеримент с ъглова вакуумна тръба

Една от тръбите, проектирани от Крукс, образува прав ъгъл и когато електрическият ток е преминал през тръбата, се наблюдава, че светлината е по-интензивна в областта, която е пред катода.

Той също така извършва различни експерименти, вариращи налягането в тръбата и наблюдава, че колкото по-ниско е налягането, толкова по-интензивно е полученото сияние. Той също така тества плочи от различни метали като катоди и установява, че произведеното сияние не зависи от метала, използван като електрод.

Тези резултати показват, че произвежданият светлинен ефект идва от катода и е независим от вида метал, използван в електрода. Благодарение на тези наблюдения, зелената светлина, излъчвана от катода, е наречена катодни лъчи.

Експеримент с бариерна вакуумна тръба

Това е може би експериментът и епруветката на Крукс Най-известен, тъй като позволява да се стигне до заключения от голямо значение за природата на катодните лъчи.

След това, което той наблюдава в първите експерименти с ъгловите тръби, Крукс тръгва към изследва проникването от тези лъчи, тоест, за да се провери дали са били способни да пресичат различни бариери. За това Уилям Крукс проектира вакуумни тръби, в които са инсталирани различни бариери, най-известната от които е цинковата плоча с формата на малтийски кръст. Експериментите, проведени с тази тръба, показват, че катодните лъчи са прихванати от малтийска кръстовидна преграда; тъй като в средата на луминисценцията в края на тръбата се появи сянка с формата на кръста.

За да извърши този експеримент, Крукс проектира тръба, в която се намират катодът и преградата (метален малцов кръст) в права линия и забеляза, че сянката, която се появи в края на тръбата, също беше подравнена с тези два елемента.

Този експеримент му позволи да стигне до следните заключения:

• Катодните лъчи като светлината се движат по прави линии и хвърлят сенки.
• Катодните лъчи отделят някакъв вид енергия, тъй като краят на тръбата, където са попаднали, е нагрят.

Експеримент с вакуумна тръба, подложен на магнитно поле

Завършваме този урок от експеримента на Crookes tube, за да говорим за друг много важен. Уилям Крукс проведе множество експерименти, за да се опита да изясни същността на катодните лъчи. В един от тях той подложи вакуумната тръба на магнитни полета (премествайки магнит в близост до вакуумната тръба) и наблюдава, че катодният лъч е отклонен, което не е случаят със светлината.

Този експеримент по-късно направи възможно да се докаже, че катодните лъчи са съставени от отрицателно заредени частици. Двадесет години по-късно Дж. Томсън успява да идентифицира такива частици като електрони.