Promienie z katody


Czy kiedykolwiek widziałeś promienie katodowe? A na jakim monitorze komputerowym teraz pracujesz?

Historia promieni katodowych zaczęła się od uczonego, Faradaya, który chciał sprawdzić, czy prąd elektryczny może przepływać przez gazy, ale decydujący wkład miały jeszcze dwa czynniki: dmuchawa do szkła i elektryk.

TPrąd elektryczny w gazach pod ciśnieniem atmosferycznym tworzy iskrę, ale przy niższych ciśnieniach tworzy włókno, a następnie rozszerza się do całej rury przy ciśnieniu około 1 mm Hg (lub 1 tora, ciśnienie atmosferyczne wynosi 760 torów).

Przy znacznie niższych ciśnieniach (0,001 mm Hg) blask światła znika i widoczna jest tylko słaba fluorescencja.

W 1855 roku Geissler skonstruował nową pompę, wykorzystując spadające kropelki rtęci, w oparciu o pomysł Torricellego – wytwarzanie próżni powyżej kolumny rtęci. To pozwoliło mu opróżniać szklane rurki do bardzo niskich ciśnień.

Mniej więcej w tym samym czasie H. D. Ruhmkorff, niemiecki wynalazca mieszkający w Paryżu, dokonał istotnych zmian w cewce indukcyjnej Faradaya, co umożliwiło wytworzenie iskier o długości 30 cm w powietrzu. W 1864 r. został nawet nagrodzony przez Napoleona III.

Do odkrycia elektronów i ich obecnego zastosowania w lampach telewizyjnych, mikroskopach elektronowych, leczeniu raka itd. przyczyniło się wiele badań.

Z odkryciem promieni katodowych i elektronu wiązało się również kilka ślepych zaułków:
Heinrich Hertz w 1883 r. wykazał (niepoprawnie), że promienie katodowe nie są odchylane przez pola elektryczne, co miało sugerować, że nie są one naładowanymi cząstkami. Jednak jego upór w eksperymentach z iskrami elektrycznymi doprowadził do skonstruowania radioodbiornika (i telewizora, kuchenek mikrofalowych, telefonów komórkowych itp.)

Dowiedz się więcej:

Prof. Michael Fowler, University of Virginia, "Rays and Particles" - zestaw zwięzłych lekcji na temat współczesnej fizyki
http://galileo.phys.virginia.edu/classes/252/rays_and_particles.html 

Proton, Carl E. Moore, Bruno Jaselskis, Alfred von Smolinki
Journal of Chemical Education, Vol. 62. No.10, p. 859
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/AtomicStructure/Proton.pdf

Rury Williama Crookesa z London Science Museum
http://www.sciencemuseum.org.uk/on-line/electron/section5/crosstube.asp

Ładna strona internetowa dla kolekcjonerów, poświęcona lampom Geislera
http://members.chello.nl/~h.dijkstra19/page7.html

Strony poświęcone biografiom, nie tylko znanych naukowców, sporządzone przez naukowca
http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/geissler.html
http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/ruhmkorff.htm

Dokładny i pełny opis promieni katodowych i pokrewnych tematów wykonany przez studentów École Dr. E.P. Scarlett, Calgary
http://schools.cbe.ab.ca/b858/dept/sci/teacher/zubot/Phys30notes/investnurays/investnurays.htm

Szczegółowy opis odkryć JJ Thompsona itp. (tylko dla subskrybentów)
J. J. Thomson - the Centenary of His Discovery of the Electron and of His Invention of Mass Spectrometry, Iwan W. Griffiths, Rapid Communications in Mass Spectrometry, Volume 11, Issue 1, Pages 2 - 16
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/12735/ABSTRACT?CRETRY=1&SRETRY=0

Fajny film pokazujący magnetyczne odchylenie promieni katodowych
The University of Illinois at Urbana-Champaign
CHEMISTRY LEARNING CENTER
http://www.chem.uiuc.edu/clcwebsite/cathode.html

Jak działała pompa rtęciowa Geisslera?
http://www.signweb.com/index.php/channel/14/id/1733