Crookes-putkikokeilu

1800-luvulla niitä oli peräkkäin salaperäisiä säteilyn löytöjä kuten radioaallot, katodisäteet tai röntgensäteet. Nämä löydöt lujittivat teoriaa, jonka mukaan luonto lähetti "säteilyä", jotka kykenivät toimimaan etäisyydellä ja joita aistit eivät voineet havaita. Tässä opettajalta opimme kuinka Crookes-putkikokeilu se oli yksi tieteellisistä tutkimuksista, joka edisti ratkaisevimmin katodisäteiden löytämistä ja ymmärtämistä.

Keksintö elektroniputki mennessä Hienrich geissler oli tärkeä askel löydettäessä joukko salaperäisiä säteilyjä, kuten Röntgensäteet tai katodisäteet.

Tyhjiöpumput olivat olemassa jo vuonna 1855, mutta Geisslerin keksimä oli merkittävä parannus siitä lähtien onnistui vähentämään kaasulla täytetyn lasiputken sisäisen paineen 0,01 prosenttiin paineesta ilmakehän. Geisslerin tyhjiöputki oli riittävän vahva vähentää painetta hyvin pieniin arvoihin.

Seuraavien 50 vuoden aikana Geisslerin uusi tyhjiöpumppu mahdollisti perustavanlaatuisten keksintöjen syntymisen tekniikan edistämiseksi, kuten sähkö lamppu ja avasi uusia tutkimusaloja.

Myöhemmin, Julius Plücker sisällytetty elektrodit tyhjiöputkeen kirjoittanut Geissler. Toisin sanoen se sisälsi kaksi metallilevyä (sähköjohdin), jotka on kytketty virtageneraattoriin. Positiivisesti varautunut elektrodi tunnetaan anodina ja positiivisesti varautunutta elektrodia kutsutaan katodiksi. Plücker havaitsi, että tyhjiöstä huolimatta virta jatkoi tyhjöputken läpi katodista anodiin tuottaen vaalean vihreää valoa.

Näistä löydöksistä huolimatta näiden valoputkien perusteellisen tutkimuksen suorittaminen vie kaksi vuosikymmentä.

kemisti William Crookes Hän oli yksi tärkeimmistä 1800-luvun tiedemiehistä Euroopassa, löysi Thalliumin ja osallistui päättäväisesti tutkimuksen löytämiseen ja tuntemiseen. katodisäteet.

Crookes oli väsymätön keksijä ja huomasi suuresta taidoistaan ​​kokeilun alalla. Hänen kokeilunsa tyhjiöpurkausputket (tai crookes-putket) hänen keksinnöstään olivat ratkaisevia elektronin ja valosähköisen vaikutuksen löytämisessä.

Vuonna 1875 hän oli suunnitellut uudet tyhjiöputket tutkimaan näiden valoilmiöiden luonnetta. William Crookes suunnitteli erilaisia ​​tyhjiöpurkausputkia. Tunnetuimpia ovat kolme, joita käytettiin kokeissa, joiden avulla voimme tietää, mitkä ovat katodisäteiden ominaisuudet. Tässä aiomme tarjota yhteenvedon siitä, millainen Crookes-putkikoke oli.

Kulma-alipaineputkikokeilu

Yksi Crookesin suunnittelemista putkista muodosti a oikea kulma ja kun sähkövirta johdettiin putken läpi, havaittiin, että valo oli voimakkaampaa katodin edessä olevalla alueella.

Hän suoritti myös erilaisia ​​kokeita vaihtelemalla putken sisäistä painetta ja huomasi, että mitä alhaisempi paine, sitä voimakkaampi hehku tuotettiin. Hän testasi myös eri metallien levyjä katodeina ja havaitsi, että syntynyt hehku ei riippunut elektrodina käytetystä metallista.

Nämä tulokset osoittivat, että tuotettu valovaikutus tuli katodista ja oli riippumaton elektrodissa käytetystä metallityypistä. Näiden havaintojen vuoksi katodin lähettämä vihreä valo nimettiin katodisäteet.

Esteen tyhjiöpurkausputkikokeilu

Tämä on ehkä Crookesin kokeilu ja putki tunnetuin, koska se antoi mahdollisuuden tehdä erittäin tärkeitä johtopäätöksiä katodisäteiden luonteesta.

Sen jälkeen, mitä hän havaitsi ensimmäisissä kokeissaan kulmikkailla putkilla, Crookes ehdotti tutkia tunkeutuvuutta näistä säteistä eli tarkistaa, pystyivätkö ne ylittämään erilaisia ​​esteitä. Tätä varten William Crookes suunnitteli tyhjiöputket, joihin asennettiin erilaisia ​​esteitä, joista tunnetuin on maltalaisen ristin muotoinen sinkkilevy. Tällä putkella tehdyt kokeet osoittivat, että katodi säteet pysäytettiin maltan ristin muotoinen este; koska ristin muotoinen varjo ilmestyi luminesenssin keskelle putken päähän.

Tämän kokeen suorittamiseksi Crookes suunnitteli putken, jossa katodi ja este (metallinen mallasristi) sijaitsivat suorassa linjassa ja havaitsi, että putken päähän ilmestynyt varjo oli myös linjassa näiden kahden elementin kanssa.

Tämän kokeen avulla hän pääsi seuraaviin johtopäätöksiin:

• Katodisäteet, kuten valo, kulkevat suorina viivoina ja heittävät varjoja.
• Katodisäteet tuottavat jonkinlaista energiaa, koska putken pää, johon ne osuivat, lämmitettiin.

Tyhjiöputkikoke, johon kohdistuu magneettikenttä

Viimeistelemme tämän opetuksen Crookes-putkikokeesta puhuaksemme toisesta erittäin tärkeästä kokeesta. William Crookes suoritti useita kokeita yrittääkseen selvittää katodisäteiden luonteen. Yhdessä heistä hän altisti tyhjiöputken magneettikentät (magneetin liikuttaminen tyhjiöputken läheisyydessä) ja havaitsi, että katodisädekeila oli taipunut, mikä ei ollut valoa.

Tämän kokeen avulla voitiin myöhemmin osoittaa, että katodisäteet koostuivat negatiivisesti varautuneista hiukkasista. Kaksikymmentä vuotta myöhemmin J.Thomson onnistui tunnistamaan sellaiset hiukkaset kuin elektronit.