Crookes მილის ექსპერიმენტი

მე -19 საუკუნის განმავლობაში, ეს იყო თანმიმდევრული იდუმალი რადიაციული აღმოჩენები რადიოტალღების, კათოდური სხივების ან რენტგენის სხივების მსგავსად. ამ აღმოჩენებმა გააერთიანა თეორია, რომ ბუნება ასხივებს "ემანაციას", რომელსაც შორს მოქმედების უნარი აქვს და რომელსაც გრძნობები ვერ აღიქვამს. ამ გაკვეთილზე მასწავლებლისგან გავეცნობით თუ როგორ Crookes მილის ექსპერიმენტი ეს იყო ერთ-ერთი სამეცნიერო გამოკვლევა, რამაც ყველაზე გადამწყვეტი წვლილი შეიტანა კათოდური სხივების აღმოჩენასა და გაგებაში.

გამოგონება ვაკუუმის მილი ავტორი ჰიენრიხ გეისლერი იყო ფუნდამენტური ნაბიჯი მთელი რიგი იდუმალი გამოსხივების აღმოჩენისა, როგორიცაა რენტგენის ან კათოდური სხივები.

ვაკუუმური ტუმბოები უკვე არსებობდა 1855 წელს, მაგრამ გეისლერის გამოგონებული მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება იყო მოახერხა გაზით სავსე მინის მილის წნევის შემცირება წნევის 0,01% -მდე ატმოსფერული. გეისლერის ვაკუუმური მილი საკმაოდ ძლიერი იყო შეამციროს ზეწოლა ძალიან მცირე ღირებულებებამდე.

მომდევნო 50 წლის განმავლობაში, გეისლერის ახალმა ვაკუუმურმა ტუმბომ შესაძლებელი გახადა ფუნდამენტური გამოგონებების გაჩენა ისეთი ტექნოლოგიის განვითარებისათვის, როგორიცაა

ელექტრო ნათურა და გახსნა ახალი სფეროები კვლევისთვის.

მოგვიანებით, ჯულიუს პლიუკერი ჩართული ელექტროდები ვაკუუმის მილზე გეისლერის მიერ. ეს არის ის, რომ მასში შედის ორი ლითონის ფირფიტა (ელექტროგამტარი), რომელიც დაკავშირებულია მიმდინარე გენერატორთან. დადებითად დამუხტული ელექტროდი ცნობილია როგორც ანოდი და დადებითად დამუხტული ელექტროდი ეწოდება კათოდს. პლიუკერმა დააკვირდა, რომ ვაკუუმის მიუხედავად, მიმდინარეობა ვაკუუმის მილის მეშვეობით განაგრძობდა კათოდიდან ანოდს და ღია მწვანე შუქს წარმოქმნიდა.

ამ აღმოჩენების მიუხედავად, ორი ათეული წელი დასჭირდებოდა, რომ ამ მსუბუქი მილების სიღრმისეული შესწავლა დასრულებულიყო.

ქიმიკოსი უილიამ კრუქსი იგი იყო მე -19 საუკუნის ევროპაში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მეცნიერი, აღმოაჩინა ტალიუმი და გადამწყვეტი წვლილი შეიტანა კათოდური სხივები.

კრუუკსი დაუღალავი გამომგონებელი იყო და გამოირჩეოდა ექსპერიმენტების სფეროში დიდი ოსტატობით. მისი ექსპერიმენტები ვაკუუმი გამონადენი მილები (ან თაღლითობის მილები) მისი გამოგონება გადამწყვეტი აღმოჩნდა ელექტრონის აღმოჩენისა და ფოტოელექტრული ეფექტისთვის.

1875 წელს მან შექმნა ახალი ვაკუუმური მილები ამ შუქმფენი მოვლენების ბუნების შესასწავლად. უილიამ კრუკსმა შექმნა სხვადასხვა ვაკუუმური გამონადენი მილები. ყველაზე ცნობილია სამი, რომლებიც ექსპერიმენტებში გამოიყენეს, რამაც საშუალება მოგვცა ვიცოდეთ რა მახასიათებლები ჰქონდა კათოდურ სხივებს. აქ ჩვენ შემოგთავაზებთ შეჯამებას იმის შესახებ, თუ როგორი იყო კრუუკსის მილის ექსპერიმენტი.

დახრილი ვაკუუმის გამონადენი მილის ექსპერიმენტი

კრუუკსის მიერ შექმნილი ერთ-ერთი მილაკი ა მართი კუთხე და როდესაც ელექტროენერგია მილში გავიდა, შეინიშნებოდა, რომ სინათლე უფრო მძაფრი იყო კათოდის წინ.

მან ასევე ჩაატარა სხვადასხვა ექსპერიმენტები მილის შიგნით წნევის შეცვლისას და დააკვირდა, რომ რაც უფრო დაბალი იყო წნევა, მით უფრო ინტენსიური იყო ბრწყინვალება. მან ასევე შეამოწმა სხვადასხვა ლითონის ფირფიტები, როგორც კათოდები და დაადგინა, რომ წარმოქმნილი ბრწყინვალება არ იყო დამოკიდებული ლითონზე, რომელიც გამოიყენებოდა ელექტროდად.

ამ შედეგებმა მიუთითა, რომ წარმოებული მსუბუქი ეფექტი მოვიდა კათოდისაგან და დამოუკიდებელი იყო ელექტროდში გამოყენებული ლითონის ტიპისაგან. ამ დაკვირვებების გამო დაირქვა კათოდის მიერ გამოყოფილი მწვანე შუქი კათოდური სხივები.

ბარიერის ვაკუუმის განმუხტვის მილის ექსპერიმენტი

ეს, ალბათ, კრუკსის ექსპერიმენტი და მილაკია ყველაზე ცნობილი, ვინაიდან მას საშუალება მიეცა დიდი მნიშვნელობა ჰქონდეს დასკვნების მიღებას კათოდური სხივების ხასიათის შესახებ.

მას შემდეგ, რაც მან დააკვირდა კუთხოვანი მილების პირველ ექსპერიმენტებს, კრუკსი გაემგზავრა გამოიკვლიოს შეღწევადობა ამ სხივების, ანუ იმის შემოწმება, შეძლებდნენ თუ არა ისინი სხვადასხვა ბარიერის გადალახვას. ამისათვის უილიამ კრუკსმა შექმნა ვაკუუმური მილები, რომელშიც სხვადასხვა ბარიერი იყო დამონტაჟებული, რომელთაგან ყველაზე ცნობილია თუთიის ფირფიტა მალტის ჯვრის ფორმის. ამ მილით ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ კათოდური სხივები იკვეთებოდა მალტის ჯვრის ფორმის ბარიერი; მას შემდეგ, რაც ჯვრის ფორმის ჩრდილი გამოჩნდა, ლუმინესცენციის შუაგულში, მილის ბოლოს.

ამ ექსპერიმენტის ჩასატარებლად, კრუკსმა შექმნა მილი, რომელშიც მოთავსებული იყო კათოდი და ბარიერი (მეტალის ალაოს ჯვარი) სწორხაზოვნად და დააკვირდა, რომ მილის ბოლოს გამოჩნდა ჩრდილიც ამ ორ ელემენტს შეესაბამება.

ამ ექსპერიმენტმა მას შემდეგი დასკვნების გაკეთების საშუალება მისცა:

• კათოდური სხივები, ისევე როგორც სინათლე, მოძრაობენ სწორ ხაზებად და აჩრდილებს.
• კათოდური სხივები გარკვეულ ენერგიას იძლევა, რადგან მილის ბოლო, სადაც ისინი მოხვდნენ, თბებოდა.

ვაკუუმური მილის ექსპერიმენტი ექვემდებარება მაგნიტურ ველს

ჩვენ დავასრულებთ კროუკსის მილის ექსპერიმენტის ამ გაკვეთილს, რომ ვისაუბროთ კიდევ ერთ ძალიან მნიშვნელოვანზე. უილიამ კრუკსმა მრავალი ექსპერიმენტი ჩაატარა, რათა კათოდური სხივების ბუნება გაერკვია. ერთ-ერთში მან ვაკუუმის მილი გაატარა მაგნიტური ველები (მაგნიტის მოძრაობა ვაკუუმის მილის მიდამოებში) და დააკვირდა, რომ კათოდური სხივი გადახრილა, რაც სინათლის შემთხვევაში არ ხდებოდა.

მოგვიანებით ამ ექსპერიმენტმა შესაძლებელი გახადა იმის დემონსტრირება, რომ კათოდური სხივები შედგებოდა უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკებისგან. ოცი წლის შემდეგ ჯ.ტომსონმა მოახერხა ისეთი ნაწილაკების ამოცნობა, როგორიცაა ელექტრონები.