Эксперимент с трубкой Крукса

В 19 веке было несколько загадочные радиационные открытия например, радиоволны, катодные лучи или рентгеновские лучи. Эти открытия укрепили теорию о том, что природа испускает «эманации», которые способны действовать на расстоянии и которые органы чувств не могут воспринимать. В этом уроке УЧИТЕЛЯ мы узнаем, как Эксперимент с трубкой Крукса это было одно из научных исследований, внесших решающий вклад в открытие и понимание катодных лучей.

Изобретение вакуумная труба от Генрих Гейсслер был фундаментальным шагом в открытии серии загадочных излучений, таких как Рентгеновские или катодные лучи.

Вакуумные насосы уже существовали в 1855 году, но тот, который был изобретен Гейслером, представлял собой важное усовершенствование, поскольку удалось снизить давление внутри газонаполненной стеклянной трубки до 0,01% от давления атмосферный. Электронная лампа Гейслера была достаточно сильной, чтобы снизить давление вплоть до очень малых значений.

В течение следующих 50 лет новый вакуумный насос Гейслера позволил появиться фундаментальным изобретениям для развития технологий, таким как

электрическая лампа и открыли новые области для исследований.

Позже, Юлиус Плюкер включены электроды к вакуумной трубке пользователя Geissler. То есть он состоял из двух металлических пластин (электрического проводника), подключенных к генератору тока. Положительно заряженный электрод известен как анод, а положительно заряженный электрод называется катодом. Плюккер заметил, что, несмотря на вакуум, ток продолжал течь через вакуумную трубку от катода к аноду, давая бледно-зеленый свет.

Несмотря на эти открытия, потребовалось два десятилетия, чтобы, наконец, было проведено глубокое изучение этих световых трубок.

В химик Уильям Крукс Он был одним из самых важных европейских ученых XIX века, открыл таллий и внес решающий вклад в открытие и изучение катодные лучи.

Крукс был неутомимым изобретателем и отличался большим мастерством в области экспериментов. Его эксперименты с вакуумные разрядные трубки (или же криволинейные трубки) его изобретения сыграли решающую роль в открытии электрона и фотоэлектрического эффекта.

В 1875 году он сконструировал новые электронные лампы для изучения природы этих световых явлений. Уильям Крукс разработал различные вакуумные газоразрядные трубки. Наиболее известны три, которые использовались в экспериментах, которые позволили нам узнать, каковы характеристики катодных лучей. Здесь мы собираемся предложить краткое изложение того, на что походил эксперимент с трубкой Крукса.

Эксперимент с угловой вакуумной разрядной трубкой

Одна из трубок, разработанных Круксом, образовала прямой угол и когда через трубку пропускали электрический ток, было замечено, что свет был более интенсивным в области, которая находилась перед катодом.

Он также провел различные эксперименты, изменяя давление внутри трубки, и заметил, что чем ниже давление, тем сильнее создается свечение. Он также протестировал пластины из разных металлов в качестве катодов и обнаружил, что создаваемое свечение не зависит от металла, используемого в качестве электрода.

Эти результаты показали, что создаваемый световой эффект исходит от катода и не зависит от типа металла, используемого в электроде. Из-за этих наблюдений зеленый свет, излучаемый катодом, был назван катодные лучи.

Эксперимент с барьерной вакуумной разрядной трубкой

Возможно, это эксперимент Крукса и пробирка самый известный, поскольку позволил сделать важные выводы о природе катодных лучей.

После того, что он наблюдал в первых экспериментах с наклонными трубками, Крукс решил исследовать проницаемость этих лучей, то есть, чтобы проверить, способны ли они пересекать различные преграды. Для этого Уильям Крукс сконструировал электронные лампы, в которые были установлены различные барьеры, самая известная из которых - цинковая пластина в форме мальтийского креста. Эксперименты, проведенные с этой трубкой, показали, что катодные лучи перехватываются мальтийский крестообразный барьер; так как тень в форме креста появилась в середине свечения на конце трубки.

Для проведения этого эксперимента Крукс сконструировал трубку, в которой были расположены катод и барьер (металлический солодовый крест). по прямой линии и заметил, что тень, появившаяся на конце трубки, также была выровнена с этими двумя элементами.

Этот эксперимент позволил ему сделать следующие выводы:

• Катодные лучи, как и свет, движутся по прямым линиям и отбрасывают тени.
• Катодные лучи излучают некоторую энергию, так как конец трубки, куда они попадают, был нагрет.

Эксперимент с вакуумной трубкой в ​​магнитном поле

Мы закончили этот урок эксперимента с трубкой Крукса, чтобы поговорить о другом очень важном. Уильям Крукс провел множество экспериментов, пытаясь выяснить природу катодных лучей. В одном из них он подверг вакуумную лампу магнитные поля (перемещая магнит рядом с вакуумной трубкой) и заметил, что пучок электронно-лучевых лучей отклоняется, чего не было в случае со светом.

Позднее этот эксперимент позволил продемонстрировать, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных частиц. Двадцать лет спустя Дж. Томсону удалось идентифицировать такие частицы как электроны.