ویژگی های اشعه کاتدی

در این مطلب می خواهیم به آزمایش هایی که بعد از کشف اشعه کاتدی روی آن انجام گرفت، بپردازیم و در نهایت ویژگی هایی اشعه کاتدی را که طبق همین آزمایش ها نتیجه گیری شد، بیان کنیم.

 آزمایش ها

1- جنس كاتد را تغییر دادند ولی در اشعه هیچ تغییری  مشاهده نمی شود. بنابراین ماهیت اشعه به جنس كاتد بستگی ندارد و تمام فلزات قابلیت تولید این اشعه را دارند.

2- جنس گاز داخل لوله را تغییر دادند ولی باز در ماهیت اشعه تغییری مشاهده نمی شود. بنابراین ماهیت اشعه به جنس گاز داخل لوله بستگی ندارد.

3- برای این كه ماهیت این اشعه هرچه بیشتر برای ما روشن گردد یک مانع بین دو الكترود در لوله قرار دادند و همان طور كه مشاهده می شود، در سمت آند سایه ای تشكیل می شود و این بدان معناست كه اشعه از كاتد خارج شده و به سمت آند حركت می كند. همچنین می توان نتیجه گرفت كه این اشعه به خط مستقیم سیر می كند.

4- یك فرفره پره دار را در مسیر اشعه قرار می دهیم.

مشاهده می شود كه مدتی پس از شروع به كار دستگاه فرفره شروع به حركت می نماید. این مطلب نشان دهنده آن است كه اشعه كاتدی حامل ذراتی است كه دارای انرژی هستند. این ذرات پس از برخورد با پره های فرفره انرژی خود را به پره ها می دهند به همین دلیل پره ها گرم شده و باعث گرم شدن گاز اطراف خود می شوند. گاز گرم شده درون لوله توسط جریان همرفتی به حركت درآمده و باعث چرخش فرفره می گردد.

5- جابه جایی کاتد در لوله تأثیری در جهت اشعه نداشته و اشعه به خط مستقیم سیر می نماید.

به محل قرار گرفتن آند توجه کنید

6- یک میدان الكتریكی قوی را از خارج لوله بر اشعه اثر می دهیم.

همان طور كه مشاهده می شود، اشعه در میدان الكتریكی به سمت قطب مثبت منحرف می شود. یعنی این كه دارای بار منفی است.

7- از خارج از لوله یک میدان مغناطیسی را بر اشعه اثر می دهیم.

اشعه در راستای عمود بر میدان در جهتی منحرف می شود كه از بار ذرات دارای بار منفی انتظار می رود. بنابراین اشعه از جنس ذرات باردار می باشد.

بنابراین با توجه به آزمایشات فوق نتیجه می گیریم:

1- اشعه کاتدی از ذراتی که دارای بار منفی هستند، تشکیل شده است. این ذرات را در سال 1874 الکترین نامیدند که در سال 1891 بعد از آزمایشات فوق این نام بهالکترون تغییریافت.

2- این اشعه به نوع فلز کاتد یا گاز داخل لوله بشتگی ندارد، بنابراین تمام مواد دارای الکترون هستند.

 بعدها از اشعه کاتدی در ساخت تلویزیون ها و مانیتورها استفاده شد، ساخت این تجهیزات شاید بدون اشعه كاتدی میسر نمی شد. به صفحه نمایش مانیتورها و  تلویزیون هایی که با استفاده از اشعه كاتدی تصویر را ایجاد می نمایند به طور اختصاری CRT گفته می شود كه مخفف  Cathode Ray Tube می باشد. در شكل نحوه عملكرد این نمایشگرها را می بینید.

با توجه به این که آزمایشات فوق نشان دهنده وجود ذره ای کوچکتر از اتم با بار منفی هستند، بنابراین نظریه اتمی دالتون به چالش بزرگی كشانده شده است، اما در علم برای اثبات وجود یک ذره  باید مختصات آن ذره یعنی جرم و مقدار بار آن تعیین گردد.