Apa itu SINAR KATODIK dan ciri-cirinya?

Anda mungkin tidak tahu apa itu sinar katoda, tapi pasti Anda dikelilingi oleh perangkat yang berfungsi berkat mereka: televisi dan monitor lama yang saat ini digantikan oleh teknologi lain yang memungkinkan pembuatan layar datar dan jauh lebih ringan; osiloskop yang memungkinkan kita mengukur semua jenis sinyal dan dapat kita temukan di banyak tempat berbeda seperti rumah sakit, bengkel mekanik atau studio rekaman... Dalam pelajaran dari PROFESOR ini Anda kami jelaskan apa itu sinar katoda dan sifat-sifatnya, properti apa yang mereka miliki dan apa aplikasi utamanya.

Indeks

1. Apa itu Sinar Katoda - Definisi Mudah
2. Penemuan sinar katoda
3. Apa ciri-ciri sinar katoda?
4. Di mana sinar katoda digunakan? Aplikasi yang paling penting

Sinar katoda adalah arus elektron Mereka dipancarkan oleh katoda (elektroda negatif) dalam tabung vakum.

SEBUAH tabung vakum Ini adalah tabung yang ditutup oleh katup dari mana hampir semua gas yang dikandungnya telah diekstraksi, sehingga menciptakan ruang

Beda potensial menyebabkan keluaran elektron(partikel sub atom bermuatan negatif) dari katoda (elektroda negatif) untuk menciptakan arus yang diarahkan menuju anoda (elektroda positif). Aliran elektron yang dihasilkan ini menjadi terlihat dalam bentuk a cahaya hijau pucat, yang berasal dari katoda dan diarahkan ke anoda.

Gambar: 100cia.site

Sinar katoda ditemukan berkat eksperimen yang dilakukan oleh William Crookes. Ilmuwan Inggris abad ke-19 ini merancang tabung vakum dengan desain berbeda yang telah dimasukkan elektroda.

Itu percobaan yang dilakukan oleh Crookes mengarah pada penemuan sinar katoda yang memungkinkan untuk menyimpulkan sifat utamanya dan, kemudian, dalam penemuan elektron. disamping tabung penjahat itu menjadi instrumen penelitian ilmiah yang masih ada di banyak laboratorium penelitian ilmiah saat ini.

Studi sinar katoda menggunakan jenis tabung cahaya ini memungkinkan karakteristik berikut dari aliran elektron ini untuk didefinisikan:

• Sinar katoda mereka melakukan perjalanan dalam garis lurus, seperti cahaya; tanpa adanya medan listrik atau magnet.
• Mereka dihentikan oleh hambatan fisik cukup tebal (seperti pelat logam beberapa milimeter) dan memberikan bayangan dengan cara yang sama seperti cahaya saat mengenai bahan buram.
• Itu kecepatan elektron sinar katoda meningkat. Dan dengan meningkatkan vakum dalam tabung sinar katoda. Semakin besar vakum, semakin besar intensitas sinar katoda yang dihasilkan. Ini karena kehadiran atom dalam konsentrasi tinggi mencegah sirkulasi elektron dan, oleh karena itu, emisi sinar katoda. Semakin tua beda potensial antara dua elektroda tabung sinar katoda.
• Sinar katoda (arus elektron bermuatan negatif) mereka membelok ketika mereka mengalami medan magnet atau medan listrik. Ini adalah properti yang tidak terjadi dalam kasus cahaya.
• Sinar katoda melepaskan energi dalam bentuk panas, karena mereka mengubah energi kinetik (energi yang terkait dengan gerakan) menjadi energi panas (panas).
• Sinar katoda adalah mampu menyebabkan beberapareaksi kimia mirip dengan yang disebabkan oleh cahaya, seperti mencetak pada pelat fotografi.
• Sinar katoda mengionisasi gas yang terkandung, dalam jumlah kecil, dalam tabung kosong.

Fluoresensi

Karakteristik lain dari sinar katoda yang paling penting adalah bahwa mereka menyebabkan fenomena fluoresensi dalam bahan tertentu seperti kaca atau seng sulfida.

Fluoresensi adalah kemampuan beberapa bahan untuk memancarkan cahaya. Fenomena ini terjadi ketika elektron sinar katoda bertabrakan dengan material dan mentransmisikan energi kinetiknya ke atom-atomnya.

Energi ini diserap oleh atom menghasilkan eksitasi elektron mereka, yang melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron tereksitasi dengan cepat kembali ke posisi awal mereka pada tingkat energi yang lebih rendah. Energi yang dilepaskan dalam lompatan kembali ke keadaan energi awal memiliki panjang gelombang yang terlihat (fluoresensi).

Gambar: Berbagi slide

Sinar katoda ditemukan berkat eksperimen yang dilakukan oleh William Crookes. Ilmuwan Inggris abad ke-19 ini merancang tabung vakum dengan desain berbeda yang telah dimasukkan elektroda. Eksperimen yang dilakukan oleh Crookes mengarah pada penemuan sinar katoda dan memungkinkan untuk menyimpulkan sifat utamanya. Selain itu, tabung Crookes menjadi instrumen penelitian ilmiah yang masih ada di banyak laboratorium penelitian ilmiah saat ini.

Teknologi CTR (Catodic Tube Rays)

Teknologi tabung sinar katoda (CTR) saat ini didasarkan pada tabung vakum dirancang oleh Crookes, tetapi telah memasukkan beberapa elemen yang memungkinkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi.

Karakteristik tabung sinar katoda saat ini

Saat ini, RKT adalah tabung vakum yang menggabungkan tiga elemen dasar:

• Penggabungan medan magnet yang memungkinkan untuk menyimpang arah sinar katoda memungkinkan manipulasi mereka. Penggabungan medan magnet untuk mengalihkan aliran elektron disebabkan oleh penyelidikan yang dilakukan oleh J.Thomson dengan tabung vakum Crookes.
• Pelapis tabung dengan bahan fluorescent yang menghasilkan respons cahaya yang jauh lebih intens karena, berkat fenomena fluoresensi, bagian penting dari sinar katoda yang tidak terlihat, diubah menjadi cahaya. Lapisan ini disebabkan oleh eksperimen F. Braun, yang bereksperimen dengan tabung W. Crookes fenomena fluoresensi.
• Penggabungan katoda panas. Tabung Crookes tidak bergantung pada suhu untuk pengoperasiannya. Namun, pengamatan T. Edison bahwa panas menyebabkan emisi ion dalam beberapa bahan diterapkan pada tabung vakum. Yang disebut katoda panas tergabung yang mampu memancarkan ion saat dipanaskan. Dengan cara ini, pengoperasian tabung vakum tidak lagi bergantung pada keberadaan udara sisa di dalamnya.

Aplikasi utama

• Ukur kecepatan dan massa elektron: Sifat-sifat ini dapat diukur dalam RKT yang menggabungkan medan listrik dan medan magnet yang saling meniadakan dan memungkinkan kecepatan elektron dan massanya diukur.
• Osiloskop: Perangkat ini terdiri dari CTR yang menggabungkan medan magnet variabel yang menyebabkan pemindaian horizontal sinar katoda, pada layar proyeksi di ujung tabung. Ketika peralatan ini dihubungkan ke instrumen yang mengukur parameter fisik apa pun dan mampu: menerjemahkannya menjadi sinyal listrik, ini direproduksi pada osiloskop sebagai osilasi vertikal dari vertical berkas cahaya. Ini adalah salah satu alat ukur paling serbaguna yang ada dan digunakan dalam banyak pengukuran seperti: detak jantung, tekanan, tingkat suara, getaran, dll.
• Layar dan monitor televisi: Saat ini teknologi CTR menghilang demi teknologi yang lebih maju, seperti liquid crystal flat display (LCD) atau dioda pemancar (LED), yang memungkinkan ukuran dan berat layar dikurangi secara drastis selain memiliki masa pakai yang lebih lama. Namun, teknologi ini digunakan di layar TV dan monitor hingga beberapa tahun yang lalu dari tahun 50-an abad terakhir.

Jika Anda ingin membaca lebih banyak artikel serupa dengan Apa itu sinar katoda dan ciri-cirinya?, kami sarankan Anda memasukkan kategori kami atom.

Steven Weinberg (1985).Partikel sub atom. Barcelona: Scientific Press S.A