Kas ir KATODISKIE STARI un to raksturojums

Jūs, iespējams, nezināt, kas ir katoda stari, bet noteikti jūs esat ieskauj ierīces, kas darbojas, pateicoties viņiem: vecie televizori un monitori, kurus pašlaik aizstāj citas tehnoloģijas, kas ļauj ražot plakanos ekrānus un daudz vieglākus; osciloskopi, kas ļauj izmērīt visu veidu signālus un kurus varam atrast tik dažādās vietās piemēram, slimnīcas, mehāniskās darbnīcas vai ierakstu studijas... Šajā PROFESORA nodarbībā jūs mēs paskaidrojam kādi ir katoda stari un to raksturojums, kādas īpašības viņiem piemīt un kādi ir to galvenie pielietojumi.

Indekss

1. Kas ir katoda stari - vienkārša definīcija
2. Katoda staru atklāšana
3. Kādas ir katoda staru īpašības?
4. Kur tiek izmantoti katoda stari? Vissvarīgākās lietojumprogrammas

Katoda stari ir elektronu strāvas Tos izstaro katods (negatīvais elektrods) vakuuma mēģenē.

A vakuuma caurule Tā ir caurule, kuru aizver vārsti, no kuras ir iegūta gandrīz visa tajā esošā gāze, tādējādi radot telpu

Potenciālā atšķirība izraisa elektroni(subatomiskās daļiņas negatīvi uzlādēts) no katoda (negatīvā elektroda), lai izveidotu virzītu strāvu virzienā uz anodu (pozitīvais elektrods). Šī šādi ģenerētā elektronu plūsma kļūst redzama a formā gaiši zaļš mirdzums, kas rodas no katoda un ir vērsts uz anodu.

Attēls: 100cia.site

Katoda stari tika atklāti, pateicoties Viljams Kruks. Šis 19. gadsimta britu zinātnieks izdomāja dažāda dizaina vakuuma caurules, kurās bija iestrādāti elektrodi.

The eksperimenti, ko veica Kruks noveda pie katoda staru atklāšanas, kas ļāva secināt to galvenās īpašības un vēlāk elektronu atklāšana. Bez tam kreivu caurule tas kļuva par zinātniski pētniecisku instrumentu, kas joprojām ir daudzās zinātniski pētnieciskajās laboratorijās.

Katodstaru pētījumi, izmantojot šāda veida gaismas caurules, ļauj noteikt šādus šīs elektronu plūsmas raksturlielumus:

• Katoda stari viņi ceļo taisnā līnijā, tāpat kā gaisma; ja nav elektrisko vai magnētisko lauku.
• Viņi ir apstājās ar fiziskām barjerām pietiekami bieza (piemēram, dažu milimetru metāla plāksne) un met ēnas tāpat, kā to dara gaisma, sitot necaurspīdīgus materiālus.
• The elektronu ātrums palielinās katoda staru daudzums. Un palielinot vakuums katodstaru lampā. Jo lielāks vakuums, jo lielāka rodas katoda staru intensitāte. Tas ir tāpēc, ka atomu klātbūtne lielā koncentrācijā novērš elektronu cirkulāciju un līdz ar to arī katoda staru emisiju. Jo vecāks tas ir potenciālā atšķirība starp diviem katodstaru lampas elektrodiem.
• Katoda stari (negatīvi lādētu elektronu strāvas) tie novirzās, ja tos pakļauj magnētiskajam laukam vai elektriskajam laukam. Tas ir īpašums, kas nenotiek gaismas gadījumā.
• Katoda stari atbrīvot enerģiju siltuma formā, jo tie pārveido savu kinētisko enerģiju (enerģiju, kas saistīta ar kustību) siltuma enerģijā (siltumā).
• Katoda stari ir kas spēj dažus izraisītķīmiskās reakcijas līdzīgi tiem, ko rada gaisma, piemēram, drukāšana uz fotoplates.
• Katoda stari jonizēt gāzes kas nelielos daudzumos ir tukšā mēģenē.

Fluorescence

Vēl viena svarīgāko katoda staru īpašība ir tā, ka tie izraisa fluorescence noteiktos materiālos, piemēram, stiklā vai cinka sulfīdā.

Fluorescence ir dažu materiālu spēja izstarot gaismu. Šī parādība rodas, kad katoda staru elektroni saduras ar materiālu un nodod savu kinētisko enerģiju tā atomiem.

Šī atomu absorbētā enerģija rada viņu elektronu ierosmi, kas pāriet uz augstāku enerģijas līmeni. Uzbudinātie elektroni ātri atgriežas sākotnējā stāvoklī pie zemāka enerģijas līmeņa. Enerģijai, kas izdalīta lēcienā atpakaļ sākotnējā enerģijas stāvoklī, ir redzams viļņa garums (fluorescence).

Attēls: Slideshare

Katoda stari tika atklāti, pateicoties William Crookes veiktajiem eksperimentiem. Šis 19. gadsimta britu zinātnieks izdomāja dažāda dizaina vakuuma caurules, kurās bija iestrādāti elektrodi. Kruko veiktie eksperimenti noveda pie katoda staru atklāšanas un ļāva secināt to galvenās īpašības. Turklāt Krukas caurule kļuva par zinātniskās izpētes instrumentu, kas joprojām ir daudzās zinātniskās pētniecības laboratorijās.

CTR (Catodic Tube Rays) tehnoloģija

Mūsdienu katodstaru lampu (CTR) tehnoloģija ir balstīta uz vakuuma caurule ko izstrādājis Kruks, bet tajā ir iekļauti daži elementi, kas ļauj to izmantot dažādās lietojumprogrammās.

Pašreizējo katodstaru lampu raksturojums

Pašlaik CTR ir vakuuma caurules, kurās ir trīs pamatelementi:

• Magnētisko lauku iekļaušana kas ļauj novirzīt katoda staru virzienu, ļaujot ar tiem manipulēt. Magnētisko lauku iekļaušana elektronu plūsmas novirzīšanai ir saistīta ar pētījumiem, kurus Dž.Thomsons veica ar Krookes vakuuma cauruli.
• Cauruļu pārklājumi ar fluorescējošu materiālu kas rada daudz intensīvāku gaismas reakciju, jo, pateicoties fluorescences parādībai, svarīga katoda staru daļa, kas nav redzama, tiek pārveidota gaismā. Šis pārklājums ir saistīts ar F. Brauna eksperimentiem, kurš eksperimentēja ar W. Crookes mēģenēm fluorescences parādības.
• Karsto katodu pievienošana. Krukas caurule darbībai nav atkarīga no temperatūras. Tomēr T. Edisona novērojums, ka siltums dažos materiālos izraisa jonu emisiju, tika piemērots vakuuma caurulēm. Tika iekļauti tā sauktie karstie katodi, kas karsējot spēja izstarot jonus. Tādā veidā vakuuma caurules darbība pārstāj būt atkarīga no atlikušā gaisa klātbūtnes tās iekšpusē.

Galvenie pielietojumi

• Elektronu ātruma un masas mērīšana: Šīs īpašības var izmērīt KTR, kurā ir elektriskais un magnētiskais lauks, kas viens otru atceļ un ļauj izmērīt elektronu ātrumu un to masu.
• Osciloskops: Šī ierīce sastāv no CTR, kas ietver mainīgu magnētisko lauku, kas caurules gala projekcijas ekrānā izraisa katoda staru horizontālu skenēšanu. Kad šis aparāts ir savienots ar instrumentu, kas mēra jebkuru fizisko parametru un ir spējīgs pārveidot to elektriskos signālos, tie tiek reproducēti osciloskopā kā vertikālās svārstības gaismas stars. Tas ir viens no daudzpusīgākajiem mērinstrumentiem, kas pastāv, un tiek izmantots daudzos mērījumos, piemēram: sirdsdarbības ātrums, spiediens, skaņas līmenis, vibrācija utt.
• Televīzijas ekrāni un monitori: Pašlaik CTR tehnoloģija pazūd par labu progresīvākām, piemēram, šķidro kristālu plakanajiem displejiem (LCD) vai izstaro diodes (LED), kas ļauj krasi samazināt ekrānu izmēru un svaru, turklāt tiem ir ilgāks mūžs. Tomēr šī tehnoloģija tika izmantota TV ekrānos un monitoros vēl pirms dažiem gadiem, sākot no pagājušā gadsimta 50. gadiem.

Ja vēlaties izlasīt vairāk līdzīgus rakstus Kas ir katoda stari un to raksturojums, iesakām ievadīt mūsu kategoriju Atoms.

Stīvens Veinbergs (1985).Subatomiskās daļiņas. Barselona: Scientific Press S.A