Katod ışın deneyinin sonuçları nelerdir?

Katod ışın deneyinin sonuçları nelerdir?
Anonim

Yaptığı deneylerin tümü katod ışın tüpü olarak bilinenlerle yapıldı, ilk önce bunun ne olduğunu ve nasıl çalıştığını açıklamaya çalışacağım.

Bir katod ışını tüpü, vakum altında olan (tüm havasını emmiş olan) içi boş, sızdırmaz bir cam tüptür.

Bir uçtaki iç kısım, tıpkı bir ampulün içindekiler gibi (aslında bu deneyde katot olarak adlandırılan) elektrikli bir filamenttir. Diğer ucunda tıpkı eski moda bir TV ekranına benzeyen floresan ekran var.

Elektrik akımını filamentten geçirirsiniz ve parlamaya başlar. Aynı zamanda filamenti ve flüoresan ekranı bir elektrik kaynağı ile birlikte bağlarsınız.

Bu, ekran ile filaman arasına elektrik alanı koyar - ve eğer ekran pozitifse filamentten gelen elektronlar parlamaya neden olacak şekilde ekrana doğru akar.

(Bir resim çizmeden nasıl kablolandığını açıklamak zordur! Filamentin bir bataryaya bağlı olduğunu düşünün - sadece bir ampul gibi parlayacak, fakat o kadar parlak değil. Sonra ikinci bir bataryayı (+)) ekrana bağlı terminal ve filamente bağlı (-) terminal, gerçekte gücün çok yüksek olması gerekir, böylece DC'ye dönüştürülmüş şebeke elektriği kullanırsınız.

Thomson çalışmaya başladığı zaman, ekranda gözlenen kızdırma gizemliydi ve kimse onun ne olduğunu bilmiyordu. Katoddan (filament) bir tür ışın geldiğini ve katottan yayılan bir tür negatif yük olduğunu biliyorlardı çünkü ekran ile katot arasındaki devrede bir elektrik akımı akıyordu.

Thomson'ın ilk deneyinde, negatif yükü ışınlardan ayırabilir mi diye görmek istedi. Elektrik yüklü nesnelerin mıknatıslarla sapabileceğini biliyordu (Michael Faraday bunu keşfetti ve onun elektromanyetizma teorisidir).

Thomson katot ışın tüpünü kurdu, ancak ışınların yolunun üzerine bir mıknatıs yerleştirdi. Işınların büküldüğünü ve negatif yükün tamamen aynı şekilde büküldüğünü buldu.

İkinci deneyinde, ışınların elektriksel bir alanın varlığında bükülüp bükülmeyeceğini, yani yüklü bir parçacık için ne bekleyeceğinizi görmek istedi. Işınların gerçekten büküldüğünü ve negatif bir yük için beklenen yönde olduğunu buldu. Bu, ışınların bir ışık huzmesi ile aynı olmadığını gösterdiğinden önemlidir. Işık elektrik veya manyetik alanlar tarafından bükülmez.

3. deneyinde, kütle / yük oranını ölçüp ölçemediğini görmek istedi (kütle, ücret miktarına bölündü). Bunu yapmak için, ışının manyetik alan tarafından ne kadar uzağa saptığını ölçmüştür. Kütle doldurma oranının, bir hidrojen iyonuna (H +) göre bin kat daha düşük olduğunu belirterek, parçacıkların çok hafif ya da çok yüklü olduğunu ortaya koydu.

Aslında çok hafifler ve hidrojen iyonu ile aynı miktarda yük taşıyorlar, fakat tam tersi çünkü negatifler.