कैथोडिक किरणें क्या हैं और उनकी विशेषताएं क्या हैं?
आप नहीं जानते होंगे कि कैथोड किरणें क्या हैं, लेकिन निश्चित रूप से आप चारों ओर से घिरे हुए हैं उपकरण जो उनके लिए धन्यवाद काम करते हैं: पुराने टीवी और मॉनिटर जिन्हें वर्तमान में अन्य तकनीकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो फ्लैट स्क्रीन और बहुत हल्के के निर्माण की अनुमति देते हैं; ऑसिलोस्कोप जो हमें सभी प्रकार के संकेतों को मापने की अनुमति देते हैं और जिन्हें हम कई अलग-अलग स्थानों में पा सकते हैं जैसे अस्पताल, मैकेनिकल वर्कशॉप या रिकॉर्डिंग स्टूडियो... इस पाठ में एक प्रोफेसर से आप हम समझाते हैं कैथोड किरणें क्या हैं और उनकी विशेषताएं, उनके पास कौन से गुण हैं और उनके मुख्य अनुप्रयोग क्या हैं।
सूची
- कैथोड किरणें क्या हैं - आसान परिभाषा
- कैथोड किरणों की खोज
- कैथोड किरणों की विशेषताएं क्या हैं?
- कैथोड किरणों का प्रयोग कहाँ होता है? सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
कैथोड किरणें क्या हैं - आसान परिभाषा।
कैथोड किरणें इलेक्ट्रॉनों की धाराएं हैं वे एक निर्वात ट्यूब में कैथोड (ऋणात्मक इलेक्ट्रोड) द्वारा उत्सर्जित होते हैं।
ए निर्वात नली यह वाल्वों द्वारा बंद एक ट्यूब है जिसमें से इसमें निहित लगभग सभी गैस निकाली जाती है, इस प्रकार एक जगह बनती है
व्यावहारिक रूप से परमाणुओं से रहित। इलेक्ट्रोड एक बाहरी उच्च वोल्टेज स्रोत से जुड़े होते हैं जो ट्यूब में दो इलेक्ट्रोड के बीच एक उच्च संभावित अंतर स्थापित करता है।संभावित अंतर output के उत्पादन का कारण बनता है इलेक्ट्रॉनों(उप - परमाण्विक कण कैथोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) से एक धारा बनाने के लिए जिसे निर्देशित किया जाता है एनोड की ओर (सकारात्मक इलेक्ट्रोड)। इस प्रकार उत्पन्न इलेक्ट्रॉनों की यह धारा a. के रूप में दिखाई देती है पीली हरी चमक, जो कैथोड से निकलती है और एनोड की ओर निर्देशित होती है।
छवि: 100cia.site
कैथोड किरणों की खोज।
कैथोड किरणों की खोज किसके द्वारा किए गए प्रयोगों के कारण हुई? विलियम क्रुक्स. 19वीं सदी के इस ब्रिटिश वैज्ञानिक ने विभिन्न डिजाइनों के वैक्यूम ट्यूब तैयार किए जिनमें इलेक्ट्रोड शामिल किए गए थे।
क्रुक्स द्वारा किए गए प्रयोग कैथोड किरणों की खोज ने उनके मुख्य गुणों को कम करने की अनुमति दी और बाद में, इलेक्ट्रॉन की खोज. इसके अतिरिक्त बदमाश ट्यूब यह एक वैज्ञानिक अनुसंधान उपकरण बन गया जो आज भी कई वैज्ञानिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं में मौजूद है।
कैथोड किरणों की विशेषताएं क्या हैं?
इस प्रकार की प्रकाश ट्यूब का उपयोग करके कैथोड किरण अध्ययन इस इलेक्ट्रॉन धारा की निम्नलिखित विशेषताओं को परिभाषित करने की अनुमति देता है:
- कैथोड किरणें वे एक सीधी रेखा में यात्रा करते हैं, प्रकाश की तरह; विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में।
- वो हैं भौतिक बाधाओं द्वारा रोका गया पर्याप्त मोटी (कुछ मिलीमीटर की धातु की प्लेट की तरह) और उसी तरह छाया डाली जैसे प्रकाश अपारदर्शी सामग्री पर गिरने पर करता है।
- इलेक्ट्रॉन वेग कैथोड किरणों की वृद्धि होती है। और बढ़ाकर निर्वात कैथोड रे ट्यूब में। निर्वात जितना अधिक होगा, कैथोड किरणों की तीव्रता उतनी ही अधिक होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च सांद्रता में परमाणुओं की उपस्थिति इलेक्ट्रॉनों के संचलन को रोकती है और इसलिए कैथोड किरणों का उत्सर्जन करती है। यह जितना पुराना है संभावित अंतर कैथोड रे ट्यूब के दो इलेक्ट्रोड के बीच।
- कैथोड किरणें (ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों की धाराएं) जब वे चुंबकीय क्षेत्र या विद्युत क्षेत्र के अधीन होते हैं तो वे विक्षेपित हो जाते हैं। यह एक ऐसा गुण है जो प्रकाश के मामले में नहीं होता है।
- कैथोड किरणें ऊष्मा के रूप में ऊर्जा का विमोचन, क्योंकि वे अपनी गतिज ऊर्जा (गति से जुड़ी ऊर्जा) को तापीय ऊर्जा (ऊष्मा) में बदल देते हैं।
- कैथोड किरणें हैं कुछ पैदा करने में सक्षमरसायनिक प्रतिक्रिया प्रकाश के कारण होने वाले समान, जैसे कि फोटोग्राफिक प्लेट पर छपाई।
- कैथोड किरणें आयनित गैसें जो कम मात्रा में, खाली ट्यूब में निहित होते हैं।
रोशनी
सबसे महत्वपूर्ण कैथोड किरणों की एक अन्य विशेषता यह है कि वे किसकी घटना का कारण बनती हैं? रोशनी कांच या जिंक सल्फाइड जैसे कुछ पदार्थों में।
प्रतिदीप्ति कुछ सामग्रियों की प्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता है। यह घटना तब होती है जब कैथोड किरणों के इलेक्ट्रॉन पदार्थ से टकराते हैं और अपनी गतिज ऊर्जा को उसके परमाणुओं तक पहुंचाते हैं।
परमाणुओं द्वारा अवशोषित यह ऊर्जा उनके इलेक्ट्रॉनों की उत्तेजना उत्पन्न करती है, जो उच्च ऊर्जा स्तरों तक कूद जाती है। उत्तेजित इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा स्तर पर जल्दी से अपनी प्रारंभिक स्थिति में लौट आते हैं। प्रारंभिक ऊर्जा अवस्था में वापस कूदने में जारी ऊर्जा में एक तरंग दैर्ध्य होता है जो दृश्यमान (प्रतिदीप्ति) होता है।
छवि: स्लाइडशेयर
कैथोड किरणों का प्रयोग कहाँ होता है? सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग।
विलियम क्रुक्स द्वारा किए गए प्रयोगों के लिए कैथोड किरणों की खोज की गई थी। 19वीं सदी के इस ब्रिटिश वैज्ञानिक ने विभिन्न डिजाइनों के वैक्यूम ट्यूब तैयार किए जिनमें इलेक्ट्रोड शामिल किए गए थे। क्रुक्स द्वारा किए गए प्रयोगों ने कैथोड किरणों की खोज की और उनके मुख्य गुणों को कम करने की अनुमति दी। इसके अलावा, क्रुक्स ट्यूब एक वैज्ञानिक अनुसंधान उपकरण बन गया जो आज भी कई वैज्ञानिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं में मौजूद है।
CTR (Catodic Tube Rays) तकनीक
आज की कैथोड रे ट्यूब (सीटीआर) तकनीक किस पर आधारित है? निर्वात नली क्रुक्स द्वारा डिज़ाइन किया गया है, लेकिन इसमें कुछ ऐसे तत्व शामिल हैं जो विभिन्न अनुप्रयोगों में इसके उपयोग की अनुमति देते हैं।
वर्तमान कैथोड रे ट्यूब के लक्षण
वर्तमान में, सीटीआर वैक्यूम ट्यूब हैं जिनमें तीन मूलभूत तत्व शामिल होते हैं:
- चुंबकीय क्षेत्रों का समावेश जो कैथोड किरणों की दिशा को विचलित करने की अनुमति देते हैं जिससे उनके हेरफेर की अनुमति मिलती है। इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को मोड़ने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का समावेश जे. थॉमसन द्वारा क्रुक्स वैक्यूम ट्यूब के साथ की गई जांच के कारण है।
- फ्लोरोसेंट सामग्री के साथ ट्यूब कोटिंग्स जो बहुत अधिक तीव्र प्रकाश प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है, क्योंकि प्रतिदीप्ति की घटना के लिए धन्यवाद, कैथोड किरणों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जो दिखाई नहीं देता है, प्रकाश में बदल जाता है। यह कोटिंग एफ. ब्रौन के प्रयोगों के कारण है, जिन्होंने डब्ल्यू. क्रुक्स की ट्यूबों के साथ फ्लोरोसेंस की घटना का प्रयोग किया था।
- गर्म कैथोड का समावेश. क्रुक्स ट्यूब इसके संचालन के लिए तापमान पर निर्भर नहीं है। हालांकि, टी. एडिसन का यह अवलोकन कि गर्मी कुछ पदार्थों में आयनों के उत्सर्जन का कारण बनती है, को वैक्यूम ट्यूबों पर लागू किया गया था। तथाकथित गर्म कैथोड शामिल किए गए थे जो गर्म होने पर आयन उत्सर्जित करने में सक्षम थे। इस तरह, वैक्यूम ट्यूब का संचालन उसके अंदर अवशिष्ट हवा की उपस्थिति पर निर्भर होना बंद कर देता है।
मुख्य अनुप्रयोग
- इलेक्ट्रॉनों के वेग और द्रव्यमान को मापें: इन गुणों को एक सीटीआर में मापा जा सकता है जिसमें एक विद्युत और एक चुंबकीय क्षेत्र शामिल होता है जो एक दूसरे को रद्द कर देता है और इलेक्ट्रॉनों की गति और उनके द्रव्यमान को मापने की अनुमति देता है।
- आस्टसीलस्कप: इस उपकरण में एक सीटीआर होता है जिसमें एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र शामिल होता है जो ट्यूब के अंत में प्रोजेक्शन स्क्रीन पर कैथोड किरणों के क्षैतिज स्कैन का कारण बनता है। जब यह उपकरण किसी ऐसे उपकरण से जुड़ा होता है जो किसी भी भौतिक पैरामीटर को मापता है और सक्षम होता है इसे विद्युत संकेतों में अनुवाद करें, इन्हें आस्टसीलस्कप पर ऊर्ध्वाधर दोलनों के रूप में पुन: प्रस्तुत किया जाता है प्रकाश की किरण। यह सबसे बहुमुखी माप उपकरणों में से एक है जो मौजूद है और इसका उपयोग कई मापों में किया जाता है जैसे: हृदय गति, दबाव, ध्वनि स्तर, कंपन, आदि।
- टेलीविजन स्क्रीन और मॉनिटर: वर्तमान में लिक्विड क्रिस्टल फ्लैट डिस्प्ले (एलसीडी) जैसे अधिक उन्नत लोगों के पक्ष में सीटीआर तकनीक गायब हो रही है उत्सर्जक डायोड (एल ई डी), जो लंबे समय तक उपयोगी जीवन के अलावा स्क्रीन के आकार और वजन को काफी कम करने की अनुमति देते हैं। हालाँकि, पिछली सदी के 50 के दशक से कुछ साल पहले तक इस तकनीक का उपयोग टीवी स्क्रीन और मॉनिटर में किया जाता था।
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ग्रन्थसूची
स्टीवन वेनबर्ग (1985)।उप - परमाण्विक कण. बार्सिलोना: वैज्ञानिक प्रेस S.A S
