Crookes rör experiment

Under 1800-talet var det successiva mystiska strålningsupptäckter som radiovågor, katodstrålar eller röntgenstrålar. Dessa upptäckter konsoliderade teorin om att naturen avgav "utstrålningar" som kunde agera på avstånd och som sinnena inte kunde uppfatta. I den här lektionen från en LÄRARE kommer vi att upptäcka hur Crookes rör experiment det var en av de vetenskapliga undersökningarna som mest avgörande bidrog till upptäckten och förståelsen av katodstrålar.

Uppfinningen av dammsugarslang förbi Hienrich geissler var ett grundläggande steg i upptäckten av en serie mystiska strålningar som Röntgen eller katodstrålning.

Vakuumpumpar fanns redan 1855, men den som uppfanns av Geissler representerade en viktig förbättring sedan dess lyckades sänka trycket inuti ett gasfylld glasrör till 0,01% av trycket atmosfärisk. Geisslers vakuumrör var tillräckligt starkt för att minska trycket ner till mycket små värden.

Under de närmaste 50 åren möjliggjorde Geisslers nya vakuumpump framväxten av grundläggande uppfinningar för teknikutveckling som

elektrisk glödlampa och öppnade nya fält för forskning.

Senare, Julius Plücker inkorporerad elektroder för att suga röret av Geissler. Det vill säga, det innehöll två metallplattor (elektrisk ledare) anslutna till en strömgenerator. Den positivt laddade elektroden är känd som anoden och den positivt laddade elektroden kallas katoden. Plücker observerade att trots vakuumet fortsatte strömmen att strömma genom vakuumröret från katoden till anoden och producerade ett ljusgrönt ljus.

Trots dessa upptäckter skulle det äntligen ta två decennier innan en djupgående undersökning av dessa ljusrör slutligen genomfördes.

De kemist William Crookes Han var en av de viktigaste forskarna på 1800-talet i Europa, upptäckte Thallium och bidrog avgörande till upptäckten och kunskapen om katodstrålar.

Crookes var en outtröttlig uppfinnare och känd för sin stora skicklighet inom experimentområdet. Hans experiment med vakuum urladdningsrör (eller krokiga rör) av hans uppfinning var avgörande för upptäckten av elektronen och den fotoelektriska effekten.

År 1875 hade han utformat nya vakuumrör för att studera naturen hos dessa lysande fenomen. William Crookes designade olika vakuumurladdningsrör. De mest kända är de tre som användes i experimenten som gjorde det möjligt för oss att veta vilka egenskaper katodstrålarna hade. Här kommer vi att erbjuda en sammanfattning av hur Crookes tube-experimentet var.

Vinklat experiment för vakuumutsläppsrör

Ett av rören designat av Crookes bildade en rätt vinkel och när elektrisk ström passerade genom röret observerades att ljuset var mer intensivt i området som var framför katoden.

Han utförde också olika experiment som varierade trycket inuti röret och observerade att ju lägre tryck desto intensivare var glödet som producerades. Han testade också plattor av olika metaller som katoder och fann att det producerade glödet inte berodde på metallen som användes som elektroden.

Dessa resultat indikerade att den producerade ljuseffekten kom från katoden och var oberoende av vilken typ av metall som användes i elektroden. På grund av dessa observationer namngavs det gröna ljuset som avges av katoden katodstrålar.

Barriär vakuumutloppsrörsexperiment

Detta är kanske Crookes experiment och rör mest känd, eftersom det gjorde det möjligt att dra slutsatser av stor betydelse om katodstrålarnas natur.

Efter vad han observerade i de första experimenten med de vinklade rören, gick Crookes fram till undersöka penetrerbarhet av dessa strålar, det vill säga för att kontrollera om de kunde passera olika hinder. För detta designade William Crookes vakuumrör där olika barriärer installerades, varav den mest kända är zinkplattan i form av ett maltesiskt kors. Experimenten utförda med detta rör visade att katodstrålarna avlyssnades av maltesisk korsformad barriär; eftersom en skugga med formen på korset uppstod, mitt i luminiscensen, i slutet av röret.

För att utföra detta experiment designade Crookes ett rör i vilket katoden och barriären (metalliskt maltkors) var belägna i en rak linje och observerade att skuggan som uppstod i slutet av röret också var i linje med dessa två element.

Detta experiment gjorde det möjligt för honom att dra följande slutsatser:

• Katodestrålar, som ljus, färdas i raka linjer och kastar skuggor.
• Katodstrålar avger någon form av energi, eftersom änden på röret där de slog uppvärmdes.

Vakuumrörsexperiment utsatt för ett magnetfält

Vi avslutar den här lektionen i Crookes tube-experiment för att prata om en annan mycket viktig. William Crookes genomförde flera experiment för att försöka belysa katodstrålarnas natur. I en av dem utsatte han vakuumröret för magnetiska fält (flyttade en magnet i närheten av vakuumröret) och observerade att katodstrålen avböjdes, vilket inte var fallet med ljus.

Detta experiment gjorde det senare möjligt att visa att katodstrålar bestod av negativt laddade partiklar. Tjugo år senare lyckades J.Thomson identifiera sådana partiklar som elektroner.