Crookes vamzdžio eksperimentas

XIX amžiuje buvo vienas po kito paslaptingi radiacijos atradimai pavyzdžiui, radijo bangos, katodo spinduliai ar rentgeno spinduliai. Šie atradimai įtvirtino teoriją, kad gamta skleidė „emanacijas“, galinčias veikti per atstumą ir kurių pojūčiai negalėjo suvokti. Šioje Dėstytojo pamokoje sužinosime, kaip Crookes vamzdžio eksperimentas tai buvo vienas iš mokslinių tyrimų, kuris labiausiai prisidėjo prie katodo spindulių atradimo ir supratimo.

Išradimas vakuuminis vamzdelis pateikė Hienrichas geisleris buvo esminis žingsnis atradus paslaptingą spinduliavimą, pavyzdžiui, Rentgeno ar katodo spinduliai.

Vakuuminiai siurbliai jau egzistavo 1855 m., Tačiau Geisslerio išrasti siurbliai buvo svarbus patobulinimas pavyko sumažinti dujų pripildyto stiklo vamzdžio slėgį iki 0,01% slėgio atmosferos. Geisslerio vakuuminis vamzdelis buvo pakankamai tvirtas sumažinti slėgį iki labai mažų vertybių.

Per ateinančius 50 metų naujasis „Geissler“ vakuuminis siurblys leido atsirasti esminių išradimų technologijos pažangai, tokių kaip elektros lemputė ir atvėrė naujas tyrimų sritis.

Vėliau Julius Plücker įtraukta elektrodai į vakuuminį vamzdelį pateikė Geissler. Tai yra, jis sujungė dvi metalines plokštes (elektros laidininką), sujungtas su srovės generatoriumi. Teigiamai įkrautas elektrodas yra žinomas kaip anodas, o teigiamai įkrautas elektrodas vadinamas katodu. Plückeris pastebėjo, kad nepaisant vakuumo, srovė ir toliau tekėjo per vakuuminį vamzdelį iš katodo į anodą, sukeldama šviesiai žalią šviesą.

Nepaisant šių atradimų, prireiks dviejų dešimtmečių, kol galiausiai bus atliktas išsamus šių šviesos vamzdelių tyrimas.

The chemikas Williamas Crookesas Jis buvo vienas iš svarbiausių XIX amžiaus mokslininkų Europoje, atrado Talį ir ryžtingai prisidėjo prie atradimo ir žinių. katodo spinduliai.

Crookes buvo nenuilstantis išradėjas ir pasižymėjo savo puikiais įgūdžiais eksperimentų srityje. Jo eksperimentai su vakuuminio išlydžio vamzdeliai (arba kreivų vamzdeliai) jo išradimas buvo lemiamas atradžiant elektroną ir fotoelektrinį efektą.

1875 m. Jis suprojektavo naujus vakuuminius vamzdžius, kad ištirtų šių šviesos reiškinių pobūdį. Williamas Crookesas suprojektavo skirtingus vakuuminio iškrovimo vamzdelius. Geriausiai žinomi trys, kurie buvo naudojami eksperimentuose, kurie leido mums žinoti, kokios yra katodo spindulių savybės. Čia mes pasiūlysime Crookes vamzdžio eksperimento santrauką.

Kampuoto vakuuminio išleidimo vamzdžio eksperimentas

Vienas iš Crookeso sukurtų vamzdžių suformavo a stačiu kampu ir praleidus elektros srovę pro vamzdį, pastebėta, kad šviesa intensyvesnė srityje, esančioje priešais katodą.

Jis taip pat atliko įvairius eksperimentus, keisdamas slėgį mėgintuvėlio viduje, ir pastebėjo, kad kuo žemesnis slėgis, tuo stipresnis švytėjimas atsiranda. Jis taip pat išbandė skirtingų metalų kaip katodų plokštes ir nustatė, kad spinduliavimas nepriklauso nuo metalo, naudojamo kaip elektrodas.

Šie rezultatai parodė, kad šviesos efektas atsirado iš katodo ir nepriklausė nuo elektrode naudojamo metalo tipo. Dėl šių stebėjimų buvo įvardyta katodo skleidžiama žalia šviesa katodo spinduliai.

Barjerinio vakuuminio išleidimo vamzdžio eksperimentas

Tai galbūt Crookeso eksperimentas ir mėgintuvėlis Žinomiausias, nes tai leido padaryti labai svarbias išvadas apie katodinių spindulių pobūdį.

Po to, ką jis pastebėjo atlikdamas pirmuosius bandymus su kampuotais vamzdeliais, Crookesas nusprendė ištirti įsiskverbimą iš šių spindulių, tai yra patikrinti, ar jie sugeba peržengti skirtingas kliūtis. Tam Williamas Crookesas suprojektavo vakuuminius vamzdžius, kuriuose buvo sumontuoti skirtingi barjerai, iš kurių geriausiai žinoma cinko plokštė, esanti Maltos kryžiaus pavidalu. Su šiuo mėgintuvėliu atlikti eksperimentai parodė, kad katodo spindulius sulaikė Maltos kryžiaus formos barjeras; kadangi kryžiaus formos šešėlis atsirado liuminescencijos viduryje, vamzdelio gale.

Norėdami atlikti šį eksperimentą, Crookesas suprojektavo vamzdelį, kuriame buvo katodas ir barjeras (metalinis salyklo kryžius) tiesia linija ir pastebėjo, kad vamzdžio gale pasirodęs šešėlis taip pat sutapo su šiais dviem elementais.

Šis eksperimentas leido jam padaryti šias išvadas:

• Katodiniai spinduliai, kaip ir šviesa, sklinda tiesiomis linijomis ir meta šešėlius.
• Katodiniai spinduliai skleidžia tam tikrą energiją, nes vamzdžio galas, į kurį pataikė, buvo pašildytas.

Vakuuminių vamzdžių eksperimentas, veikiamas magnetinio lauko

Baigiame šią „Crookes tube“ eksperimento pamoką, norėdami pakalbėti apie dar vieną labai svarbų. Williamas Crookesas atliko kelis eksperimentus, siekdamas išsiaiškinti katodo spindulių pobūdį. Viename iš jų jis pakėlė vakuuminį vamzdelį magnetiniai laukai (magneto judėjimas šalia vakuuminio vamzdžio) ir pastebėjo, kad katodinės spindulio pluoštas buvo nukreiptas, o tai nebuvo šviesa.

Šis eksperimentas vėliau leido parodyti, kad katodo spinduliai buvo sudaryti iš neigiamai įkrautų dalelių. Po dvidešimties metų J.Thomsonui pavyko nustatyti tokias daleles kaip elektronai.