Eksperyment z rurką Crookesa

W XIX wieku następowały kolejne success tajemnicze odkrycia promieniowania takie jak fale radiowe, promienie katodowe lub promienie rentgenowskie. Odkrycia te ugruntowały teorię, że natura emitowała „emanacje” zdolne do działania na odległość i których zmysły nie są w stanie dostrzec. W tej lekcji od NAUCZYCIELA odkryjemy, jak Eksperyment z rurką Crookesa było to jedno z badań naukowych, które w decydujący sposób przyczyniły się do odkrycia i zrozumienia promieni katodowych.

Wynalazek rura próżniowa przez Hienrich geissler był fundamentalnym krokiem w odkryciu serii tajemniczych promieniowania, takich jak Promienie rentgenowskie lub promienie katodowe.

Pompy próżniowe istniały już w 1855 roku, ale ta wynaleziona przez Geisslera stanowiła ważną poprawę, ponieważ, udało się obniżyć ciśnienie w szklanej rurce wypełnionej gazem do 0,01% ciśnienia1% atmosferyczny. Rura próżniowa Geisslera była wystarczająco mocna, aby zmniejszyć ciśnienie do bardzo małych wartości.

W ciągu następnych 50 lat nowa pompa próżniowa Geisslera umożliwiła pojawienie się fundamentalnych wynalazków dla postępu technologii, takich jak

żarówka i otworzył nowe pola badań.

Później, Juliusz Plücker rejestrowy elektrody do lampy próżniowej przez Geisslera. Oznacza to, że zawierał dwie metalowe płytki (przewodnik elektryczny) połączone z generatorem prądu. Dodatnio naładowana elektroda nazywana jest anodą, a dodatnio naładowana elektroda nazywana jest katodą. Plücker zaobserwował, że pomimo próżni prąd nadal płynął przez rurę próżniową od katody do anody, wytwarzając bladozielone światło.

Pomimo tych odkryć, ostateczne przeprowadzenie dogłębnych badań tych rur świetlnych zajęłoby dwie dekady.

chemik William Crookes Był jednym z najważniejszych naukowców XIX wieku w Europie, odkrył tal i przyczynił się w decydujący sposób do odkrycia i poznania promienie katodowe.

Crookes był niestrudzonym wynalazcą i znanym z wielkich umiejętności w dziedzinie eksperymentów. Jego eksperymenty z próżniowe rury wyładowcze (lub krzywe rurki) jego wynalazku były decydujące dla odkrycia elektronu i efektu fotoelektrycznego.

W 1875 zaprojektował nowe lampy próżniowe do badania natury tych zjawisk świetlnych. William Crookes zaprojektował różne próżniowe lampy wyładowcze. Najbardziej znane są trzy, które wykorzystano w eksperymentach, które pozwoliły nam poznać charakterystykę promieni katodowych. Tutaj przedstawimy podsumowanie tego, jak wyglądał eksperyment z rurką Crookesa.

Eksperyment z kątową rurą wyładowczą

Jedna z rur zaprojektowanych przez Crookesa uformowała się prosty kąt a kiedy prąd elektryczny przeszedł przez rurkę, zaobserwowano, że światło było bardziej intensywne w obszarze, który znajdował się przed katodą.

Przeprowadził również różne eksperymenty zmieniające ciśnienie wewnątrz rurki i zaobserwował, że im niższe ciśnienie, tym intensywniejszy był wytwarzany blask. Przetestował również płytki z różnych metali jako katody i stwierdził, że wytwarzany poświata nie zależy od metalu użytego jako elektroda.

Wyniki te wskazują, że wytworzony efekt świetlny pochodził z katody i był niezależny od rodzaju metalu użytego w elektrodzie. W związku z tymi obserwacjami nazwano zielone światło emitowane przez katodę promienie katodowe.

Eksperyment z rurą wyładowczą z barierą

To być może eksperyment Crookesa i tuba najlepiej znany, ponieważ pozwoliło dojść do bardzo ważnych wniosków dotyczących natury promieni katodowych.

Po tym, co zaobserwował podczas pierwszych eksperymentów z rurkami kątowymi, Crookes postanowił… zbadać przenikalność tych promieni, to znaczy sprawdzić, czy były w stanie przekroczyć różne bariery. W tym celu William Crookes zaprojektował lampy próżniowe, w których zainstalowano różne przegrody, z których najbardziej znana to cynkowa płyta w kształcie krzyża maltańskiego. Eksperymenty przeprowadzone z tą lampą wykazały, że promienie katodowe zostały przechwycone przez bariera w kształcie krzyża maltańskiego; ponieważ cień w kształcie krzyża pojawił się w środku luminescencji na końcu tubusu.

Aby przeprowadzić ten eksperyment, Crookes zaprojektował rurkę, w której znajdowała się katoda i bariera (metaliczny krzyż słodowy) w linii prostej i zaobserwował, że cień, który pojawił się na końcu tuby, również był wyrównany z tymi dwoma elementami.

Ten eksperyment pozwolił mu dojść do następujących wniosków:

• Promienie katodowe, podobnie jak światło, poruszają się po liniach prostych i rzucają cienie.
• Promienie katodowe wydzielają pewną energię, ponieważ końcówka rury, w którą uderzyły, była rozgrzana.

Eksperyment z lampą próżniową poddaną działaniu pola magnetycznego

Kończymy tę lekcję eksperymentu z rurką Crookesa, aby porozmawiać o innym bardzo ważnym. William Crookes przeprowadził wiele eksperymentów, aby spróbować wyjaśnić naturę promieni katodowych. W jednym z nich poddał lampę próżniową pola magnetyczne (poruszając magnes w pobliżu lampy próżniowej) i zaobserwował, że wiązka promieni katodowych jest odchylana, co nie miało miejsca w przypadku światła.

To doświadczenie pozwoliło później wykazać, że promienie katodowe składają się z ujemnie naładowanych cząstek. Dwadzieścia lat później J.Thomsonowi udało się zidentyfikować takie cząstki, jak elektrony.