Експеримент з трубкою Крукса

Протягом 19 століття існували послідовні таємничі відкриття радіації такі як радіохвилі, катодні промені або рентген. Ці відкриття закріпили теорію про те, що природа випромінювала "еманації", здатні діяти на відстані і які органи чуття не могли сприймати. У цьому уроці від ВЧИТЕЛЯ ми дізнаємось, як Експеримент з трубкою Крукса це було одне з наукових досліджень, яке найрішучішим чином сприяло відкриттю та розумінню катодних променів.

Винахід Росії вакуумна трубка від Гієнріх Гайсслер був фундаментальним кроком у відкритті серії таємничих випромінювань, таких як Рентгенівські або катодні промені.

Вакуумні насоси вже існували в 1855 р., Але той, що був винайдений Гейслером, представляв важливе вдосконалення, оскільки вдалося знизити тиск всередині наповненої газом скляної трубки до 0,01% від тиску атмосферний. Вакуумна трубка Гейслера була досить міцною, щоб зменшити тиск аж до дуже малих значень.

Протягом наступних 50 років новий вакуумний насос Гейслера дозволив появу фундаментальних винаходів для вдосконалення таких технологій, як

електрична лампочка і відкрив нові поля для досліджень.

Пізніше, Юліус Плюкер включені електроди до вакуумної трубки від Гейслера. Тобто він включав дві металеві пластини (електричний провідник), з’єднані з генератором струму. Позитивно заряджений електрод відомий як Анод, а позитивно заряджений електрод називається Катодом. Плюкер зауважив, що незважаючи на вакуум, струм продовжує протікати через вакуумну трубку від катода до анода, виробляючи блідо-зелене світло.

Незважаючи на ці відкриття, пішло б два десятиліття, щоб нарешті було проведено поглиблене дослідження цих світлових ламп.

хімік Вільям Крукс Він був одним з найважливіших вчених 19 століття в Європі, відкрив Талій і вирішально сприяв відкриттю та пізнанню катодні промені.

Крукс був невтомним винахідником і відзначався великою майстерністю в галузі експериментів. Його експерименти з вакуумні розвантажувальні трубки (або кривить трубки) його винаходу були вирішальними для відкриття електрона та фотоефекту.

У 1875 році він розробив нові вакуумні трубки для вивчення природи цих світлових явищ. Вільям Крукс спроектував різні вакуумні розрядні труби. Найвідоміші - три, що були використані в експериментах, що дозволило нам дізнатися, якими характеристиками володіють катодні промені. Тут ми пропонуємо короткий виклад того, яким був експеримент з трубкою Крукса.

Експеримент під кутовим вакуумним розрядом

Одна з трубок, спроектована Круксом, утворила прямий кут і коли електричний струм пропускався через трубку, було помічено, що світло було більш інтенсивним в області, яка знаходилася перед катодом.

Він також проводив різні експерименти, змінюючи тиск всередині трубки, і спостерігав, що чим нижче тиск, тим інтенсивніше світіння. Він також випробував пластини з різних металів як катоди і виявив, що випромінювання не залежить від металу, що використовується в якості електрода.

Ці результати показали, що світловий ефект, що виробляється, надходить від катода і не залежить від типу металу, що використовується в електроді. Завдяки цим спостереженням було названо зелене світло, яке випромінює катод катодні промені.

Експеримент із бар’єрною вакуумною розрядною трубкою

Це, мабуть, експеримент і трубка Крукса Найбільш відомі, оскільки це дозволило зробити висновки великого значення щодо природи катодних променів.

Після того, що він спостерігав у перших експериментах з кутовими трубками, Крукс взявся за дослідити проникність цих променів, тобто перевірити, чи здатні вони перетинати різні бар’єри. Для цього Вільям Крукс спроектував вакуумні трубки, в яких були встановлені різні бар’єри, найвідоміший з яких - цинкова пластина у формі мальтійського хреста. Експерименти, проведені з цією трубкою, показали, що катодні промені перехоплювали мальтійський хрестоподібний бар’єр; оскільки тінь у формі хреста з’явилася в середині світіння на кінці трубки.

Для проведення цього експерименту Крукс спроектував трубку, в якій знаходились катод і бар'єр (металевий солодовий хрест) по прямій лінії і спостерігав, що тінь, що з’явилася на кінці трубки, також була суміщена з цими двома елементами.

Цей експеримент дозволив йому дійти наступних висновків:

• Катодні промені, як світло, рухаються по прямих лініях і відкидають тіні.
• Катодні промені віддають якусь енергію, оскільки кінець трубки, куди вони потрапили, нагрівався.

Експеримент на вакуумній трубці піддається дії магнітного поля

Ми закінчили цей урок експерименту з трубкою Крукса, щоб поговорити про ще один дуже важливий. Вільям Крукс провів численні експерименти, щоб спробувати з'ясувати природу катодних променів. В одному з них він піддав дії вакуумної трубки магнітні поля (рухаючи магнітом поблизу вакуумної трубки) і спостерігав, що промінь катодного променя відхилявся, чого не було у випадку зі світлом.

Пізніше цей експеримент дозволив продемонструвати, що катодні промені складаються з негативно заряджених частинок. Через двадцять років Дж. Томсону вдалося ідентифікувати такі частинки, як електрони.