Що таке КАТОДИЧНІ РАЙИ та їх характеристики

Можливо, ви не знаєте, що таке катодні промені, але напевно ви оточені пристрої, які працюють завдяки їм: старі телевізори та монітори, які в даний час замінюються іншими технологіями, що дозволяють виготовляти плоскі екрани та значно легші; осцилографи, які дозволяють вимірювати сигнали всіх видів і які ми можемо знайти в багатьох різних місцях такі як лікарні, механічні майстерні або студії звукозапису... На цьому уроці від вас ПРОФЕСОР пояснюємо що таке катодні промені та їх характеристики, якими властивостями вони володіють і які їх основні програми.

Індекс

1. Що таке катодні промені - просте визначення
2. Відкриття катодних променів
3. Які характеристики катодних променів?
4. Де використовуються катодні промені? Найважливіші програми

Катодні промені - це струми електронів Вони випромінюються катодом (негативним електродом) у вакуумній трубці.

A вакуумна трубка Це трубка, закрита клапанами, з якої було витягнуто майже весь газ, який він містив, створюючи таким чином простір

Різниця потенціалів зумовлює вихід електрони(субатомні частинки негативно заряджений) від катода (негативний електрод) для створення струму, який спрямований до анода (позитивний електрод). Створений таким чином потік електронів стає видимим у вигляді a блідо-зелене світіння, який бере початок від катода і спрямований до анода.

Зображення: 100cia.site

Катодні промені були відкриті завдяки експериментам, проведеним Вільям Крукс. Цей британський вчений 19 століття розробив вакуумні трубки різних конструкцій, до яких були вбудовані електроди.

експерименти, проведені Круком привело до відкриття катодних променів дозволило вивести їх основні властивості і, пізніше, в відкриття електронів. Крім того крива трубка він став науково-дослідним інструментом, який і сьогодні присутній у багатьох науково-дослідних лабораторіях.

Катодопроменеві дослідження з використанням цього типу світлових труб дозволяють визначити наступні характеристики цього електронного потоку:

• Катодні промені вони подорожують по прямій, як світло; за відсутності електричних або магнітних полів.
• Вони є зупинено фізичними бар'єрами досить товсті (як металеві пластини на кілька міліметрів) і відкидають тіні так само, як це робить світло при ударі непрозорими матеріалами.
• швидкість електрона катодних променів збільшується. І за рахунок збільшення вакуум в катодно-променевій трубці. Чим більше вакуум, тим більша інтенсивність генеруються катодних променів. Це пов’язано з тим, що наявність атомів у високій концентрації перешкоджає циркуляції електронів і, отже, випромінюванню катодних променів. Чим старше воно різниця потенціалів між двома електродами електронно-променевої трубки.
• Катодні промені (струми негативно заряджених електронів) вони відхиляються, коли піддаються дії магнітного або електричного поля. Це властивість, яка не виникає у випадку світла.
• Катодні промені виділяють енергію у вигляді тепла, оскільки вони перетворюють свою кінетичну енергію (енергію, пов’язану з рухом) в теплову енергію (тепло).
• Катодні промені є здатні спричинити деякіхімічні реакції схожі на ті, що спричинені світлом, наприклад, друк на фотопластинці.
• Катодні промені іонізувати гази які містяться в невеликій кількості в порожній пробірці.

Флуоресценція

Ще однією характеристикою найважливіших катодних променів є те, що вони викликають явища флуоресценція у деяких матеріалах, таких як скло або сульфід цинку.

Флуоресценція - це здатність деяких матеріалів випромінювати світло. Це явище виникає, коли електрони катодних променів стикаються з матеріалом і передають свою кінетичну енергію його атомам.

Ця енергія, що поглинається атомами, породжує збудження їх електронів, які переходять на вищі рівні енергії. Збуджені електрони швидко повертаються у вихідне положення на нижчому енергетичному рівні. Енергія, що виділяється при стрибку назад до початкового енергетичного стану, має видиму довжину хвилі (флуоресценція).

Зображення: Slideshare

Катодні промені були відкриті завдяки експериментам, проведеним Вільямом Круксом. Цей британський вчений 19 століття розробив вакуумні трубки різних конструкцій, до яких були вбудовані електроди. Експерименти, проведені Круком, призвели до відкриття катодних променів і дозволили вивести їх основні властивості. Крім того, трубка Крукса стала науково-дослідним інструментом, який і сьогодні присутній у багатьох науково-дослідних лабораторіях.

Технологія CTR (Catodic Tube Rays)

Сучасна технологія електронно-променевої трубки (CTR) заснована на вакуумна трубка розроблений Крукс, але включив деякі елементи, які дозволяють використовувати його в різних додатках.

Характеристика струмових електронно-променевих трубок

В даний час CTR є вакуумними трубками, які включають три основні елементи:

• Включення магнітних полів які дозволяють відхиляти напрям катодних променів, дозволяючи їх маніпулювати. Включення магнітних полів для відволікання потоку електронів відбувається завдяки дослідженням, проведеним Дж. Томсоном з вакуумною трубкою Крукса.
• Покриття труб з флуоресцентним матеріалом який виробляє набагато інтенсивнішу світлову реакцію, оскільки завдяки явищу флуоресценції важлива частина катодних променів, які не видно, перетворюється у світло. Таке покриття зумовлене експериментами Ф. Брауна, який експериментував на трубах В. Крукса явища флуоресценції.
• Включення гарячих катодів. Трубка Крукса не залежить від температури для своєї роботи. Однак спостереження Т. Едісона про те, що тепло викликає викиди іонів деяких матеріалів, було застосовано до вакуумних трубок. Вбудовані так звані гарячі катоди, здатні виділяти іони при нагріванні. Таким чином, робота вакуумної трубки перестає залежати від наявності в ній залишкового повітря.

Основні програми

• Вимірювання швидкості та маси електронів: Ці властивості можна виміряти в CTR, який включає електричне поле та магнітне поле, які відміняють одне одного і дозволяють вимірювати швидкість електронів та їх масу.
• Осцилограф: Цей пристрій складається з CTR, який включає змінне магнітне поле, яке викликає горизонтальне сканування катодних променів, на проекційному екрані в кінці трубки. Коли цей пристрій підключений до приладу, який вимірює будь-який фізичний параметр і здатний перетворюють його в електричні сигнали, які відтворюються на осцилографі як вертикальні коливання промінь світла. Це один з найбільш універсальних вимірювальних приладів, який існує і застосовується у багатьох вимірах, таких як: частота серцевих скорочень, тиск, рівень звуку, вібрація тощо.
• Телевізійні екрани та монітори: В даний час технологія CTR зникає на користь більш досконалих, таких як рідкокристалічні плоскі дисплеї (РК) або випромінюючих діодів (світлодіодів), які дозволяють різко зменшити розмір і вагу екранів, крім того, що вони мають довший термін експлуатації. Однак ця технологія використовувалася на телевізійних екранах та моніторах ще кілька років тому, з 50-х років минулого століття.

Якщо ви хочете прочитати більше статей, подібних до Що таке катодні промені та їх характеристики, рекомендуємо ввести нашу категорію Атом.

Стівен Вайнберг (1985).Субатомні частинки. Барселона: Scientific Press S.A