Crookes tube eksperiment

I løbet af det 19. århundrede var der successive mystiske strålingsopdagelser såsom radiobølger, katodestråler eller røntgenstråler. Disse opdagelser konsoliderede teorien om, at naturen udsendte "udstråling", der var i stand til at handle på afstand, og som sanserne ikke kunne opfatte. I denne lektion fra en LÆRER vil vi opdage hvordan Crookes tube eksperiment det var en af ​​de videnskabelige undersøgelser, der på en meget afgørende måde bidrog til opdagelsen og forståelsen af ​​katodestråler.

Opfindelsen af vakuumrør ved Hienrich geissler var et grundlæggende skridt i opdagelsen af ​​en række mystiske strålinger som f.eks Røntgenstråler eller katodestråler.

Vakuumpumper eksisterede allerede i 1855, men den, der blev opfundet af Geissler, repræsenterede en vigtig forbedring siden formået at reducere trykket inde i et gasfyldt glasrør til 0,01% af trykket atmosfærisk. Geisslers vakuumrør var stærk nok til at reducere tryk ned til meget små værdier.

I de næste 50 år muliggjorde Geisslers nye vakuumpumpe fremkomsten af ​​grundlæggende opfindelser til avanceret teknologi som f.eks

elektrisk pære og åbnede nye felt for forskning.

Senere, Julius Plücker indarbejdet elektroder til vakuumrør af Geissler. Det vil sige, det inkorporerede to metalplader (elektrisk leder) forbundet til en strømgenerator. Den positivt ladede elektrode er kendt som anoden, og den positivt ladede elektrode kaldes katoden. Plücker bemærkede, at på trods af vakuum fortsatte strømmen med at strømme gennem vakuumrøret fra katoden til anoden og producerede et lysegrønt lys.

På trods af disse opdagelser ville det tage to årtier, før en grundig undersøgelse af disse lysrør endelig blev udført.

Det kemiker William Crookes Han var en af ​​de vigtigste forskere i det 19. århundrede i Europa, opdagede Thallium og bidrog afgørende til opdagelsen og viden om katodestråler.

Crookes var en utrættelig opfinder og bemærkede for sin store dygtighed inden for eksperimentering. Hans eksperimenter med vakuumudladningsrør (eller skæve rør) af hans opfindelse var afgørende for opdagelsen af ​​elektronen og den fotoelektriske effekt.

I 1875 havde han designet nye vakuumrør til at undersøge karakteren af ​​disse lysende fænomener. William Crookes designet forskellige vakuumudladningsrør. De mest kendte er de tre, der blev brugt i eksperimenterne, der gjorde det muligt for os at vide, hvad egenskaberne ved katodestråler var. Her vil vi tilbyde et resumé af, hvordan Crookes tube eksperimentet var.

Eksperiment med vinklet vakuumudladningsrør

Et af rørene designet af Crookes dannede en ret vinkel og da elektrisk strøm blev ført gennem røret, blev det observeret, at lyset var mere intenst i området foran katoden.

Han udførte også forskellige eksperimenter, der varierede trykket inde i røret og observerede, at jo lavere tryk, jo mere intens blev den glød, der blev produceret. Han testede også plader af forskellige metaller som katoder og fandt ud af, at den producerede glød ikke var afhængig af det metal, der blev brugt som elektroden.

Disse resultater viste, at den producerede lyseffekt kom fra katoden og var uafhængig af den anvendte metaltype i elektroden. På grund af disse observationer blev det grønne lys udsendt af katoden navngivet katodestråler.

Eksperiment med barriere vakuumudladningsrør

Dette er måske Crookes eksperiment og rør bedst kendte, da det tillod at nå konklusioner af stor betydning om katodestrålernes natur.

Efter hvad han observerede i de første eksperimenter med de vinklede rør, satte Crookes sig ud for at undersøge gennemtrængelighed af disse stråler, det vil sige for at kontrollere, om de var i stand til at krydse forskellige barrierer. Til dette designede William Crookes vakuumrør, hvor forskellige barrierer blev installeret, hvoraf den bedst kendte er zinkpladen i form af et maltesisk kors. Eksperimenterne udført med dette rør viste, at katodestrålerne blev opfanget af maltesisk krydsformet barriere; siden en skygge i form af korset dukkede op i midten af ​​luminescensen i enden af ​​røret.

For at udføre dette eksperiment designede Crookes et rør, hvor katoden og barrieren (metallisk maltkors) var placeret i en lige linje og observerede, at skyggen, der dukkede op i enden af ​​røret, også var på linje med disse to elementer.

Dette eksperiment tillod ham at nå følgende konklusioner:

• Katodestråler, som lys, bevæger sig i lige linjer og kaster skygger.
• Katodestråler afgiver en eller anden form for energi, da slutningen af ​​røret, hvor de ramte, blev opvarmet.

Vakuumrøreksperiment udsat for et magnetfelt

Vi afsluttede denne lektion af Crookes-røreksperimentet for at tale om en anden meget vigtig. William Crookes gennemførte flere eksperimenter for at forsøge at belyse arten af ​​katodestråler. I en af ​​dem udsatte han vakuumrøret for magnetfelter (bevæger en magnet i nærheden af ​​vakuumrøret) og observerede, at katodestrålebøjlen blev afbøjet, hvilket ikke var tilfældet med lys.

Dette eksperiment gjorde det senere muligt at demonstrere, at katodestråler var sammensat af negativt ladede partikler. Tyve år senere formåede J.Thomson at identificere sådanne partikler som elektroner.