Experiment cu tubul Crookes

În secolul al XIX-lea, au existat succese descoperiri misterioase de radiații cum ar fi undele radio, razele catodice sau razele X. Aceste descoperiri au consolidat teoria conform căreia natura emite „emanații” care erau capabile să acționeze la distanță și pe care simțurile nu le puteau percepe. În această lecție de la un PROFESOR vom descoperi cum Experiment cu tubul Crookes a fost una dintre investigațiile științifice care a contribuit într-un mod decisiv la descoperirea și înțelegerea razelor catodice.

Invenția tub de vid de Hienrich Geissler a fost un pas fundamental în descoperirea unei serii de radiații misterioase precum Raze X sau raze catodice.

Pompele de vid existau deja în 1855, dar cea inventată de Geissler a reprezentat o îmbunătățire importantă, de atunci a reușit să reducă presiunea din interiorul unui tub de sticlă umplut cu gaz la 0,01% din presiune atmosferic. Tubul de vid al lui Geissler era suficient de puternic pentru a reduce presiunea până la valori foarte mici.

În următorii 50 de ani, noua pompă de vid a lui Geissler a permis apariția invențiilor fundamentale pentru avansarea tehnologiei, cum ar fi

bec electric și a deschis noi domenii pentru cercetare.

Mai tarziu, Julius Plücker încorporat electrozi la tubul de vid de Geissler. Adică a încorporat două plăci metalice (conductor electric) conectate la un generator de curent. Electrodul încărcat pozitiv este cunoscut sub numele de anod, iar electrodul încărcat pozitiv se numește catod. Plücker a observat că, în ciuda vidului, curentul a continuat să curgă prin tubul de vid de la catod la anod, producând o lumină verde pal.

În ciuda acestor descoperiri, ar fi nevoie de două decenii pentru ca un studiu aprofundat al acestor tuburi de lumină să fie finalizat.

chimistul William Crookes El a fost unul dintre cei mai importanți oameni de știință ai secolului al XIX-lea din Europa, a descoperit taliul și a contribuit decisiv la descoperirea și cunoașterea razele catodice.

Crookes a fost un inventator neobosit și s-a remarcat prin marea sa abilitate în domeniul experimentării. Experimentele sale cu tuburi de descărcare în vid (sau tuburi strâmbă) din invenția sa au fost decisive pentru descoperirea electronului și a efectului fotoelectric.

În 1875 proiectase noi tuburi de vid pentru a studia natura acestor fenomene luminoase. William Crookes a proiectat diferite tuburi cu descărcare în vid. Cele mai cunoscute sunt cele trei care au fost utilizate în experimentele care ne-au permis să știm care erau caracteristicile razelor catodice. Aici vom oferi un rezumat al modului în care a fost experimentul cu tubul Crookes.

Experiment cu tub de descărcare în vid unghiular

Unul dintre tuburile proiectate de Crookes a format un unghi drept iar când curentul electric a fost trecut prin tub s-a observat că lumina era mai intensă în zona care se afla în fața catodului.

De asemenea, el a efectuat diferite experimente variind presiunea din interiorul tubului și a observat că cu cât este mai mică presiunea, cu atât strălucirea care a fost produsă este mai intensă. El a testat, de asemenea, plăci de diferite metale ca catoduri și a constatat că strălucirea produsă nu depinde de metalul folosit ca electrod.

Aceste rezultate au indicat faptul că efectul de lumină produs a provenit de la catod și a fost independent de tipul de metal utilizat în electrod. Datorită acestor observații, s-a numit lumina verde emisă de catod razele catodice.

Experiment cu tub de descărcare în vid cu barieră

Acesta este probabil experimentul și tubul lui Crookes cel mai cunoscut, deoarece a permis să se ajungă la concluzii de mare importanță cu privire la natura razelor catodice.

După ce a observat în primele experimente cu tuburile unghiulare, Crookes și-a propus investigați penetrabilitatea dintre aceste raze, adică pentru a verifica dacă erau capabile să traverseze diferite bariere. Pentru aceasta, William Crookes a proiectat tuburi de vid în care au fost instalate diferite bariere, dintre care cea mai cunoscută este placa de zinc în formă de cruce malteză. Experimentele efectuate cu acest tub au arătat că razele catodice au fost interceptate de barieră în formă de cruce malteză; întrucât a apărut o umbră cu forma crucii, în mijlocul luminiscenței, la capătul tubului.

Pentru a efectua acest experiment, Crookes a proiectat un tub în care se afla catodul și bariera (cruce metalică de malț) în linie dreaptă și a observat că umbra care a apărut la capătul tubului a fost, de asemenea, aliniată cu aceste două elemente.

Acest experiment i-a permis să ajungă la următoarele concluzii:

• Razele catodice, ca și lumina, călătoresc în linii drepte și aruncă umbre.
• Razele catodice degajă un fel de energie, deoarece capătul tubului unde au lovit a fost încălzit.

Experiment cu tub de vid supus unui câmp magnetic

Încheiem această lecție a experimentului Crookes tube pentru a vorbi despre un altul foarte important. William Crookes a efectuat mai multe experimente pentru a încerca să elucideze natura razelor catodice. Într-una dintre ele a supus tubul de vid campuri magnetice (deplasând un magnet în vecinătatea tubului de vid) și a observat că fasciculul de raze catodice a fost deviat, ceea ce nu a fost cazul luminii.

Ulterior, acest experiment a făcut posibilă demonstrarea faptului că razele catodice erau formate din particule încărcate negativ. Douăzeci de ani mai târziu J.Thomson a reușit să identifice astfel de particule precum electroni.