Jakie są wnioski z eksperymentu z katodą?

Jakie są wnioski z eksperymentu z katodą?
Anonim

Wszystkie jego eksperymenty były przeprowadzane za pomocą lampy kineskopowej, więc najpierw spróbuję wyjaśnić, co to jest i jak działa.

Lampa elektronopromieniowa jest pustą, zamkniętą szklaną rurką, która znajduje się pod próżnią (całe powietrze zostało z niej zassane).

Wewnątrz na jednym końcu znajduje się żarnik elektryczny (który w tym eksperymencie nazywany jest katodą), podobnie jak ten wewnątrz żarówki. Na drugim końcu znajduje się fluorescencyjny ekran, który przypomina staroświecki ekran telewizora.

Przepuszczasz prąd elektryczny przez żarnik i zaczyna on świecić. Jednocześnie podłączasz żarnik i ekran fluorescencyjny wraz ze źródłem elektrycznym.

To powoduje, że pole elektryczne między ekranem a żarnikiem - a jeśli ekran jest dodatni, elektrony z żarnika będą płynąć w kierunku ekranu, powodując jego świecenie.

(Trudno wytłumaczyć, jak to jest podłączone bez rysowania obrazu! Pomyśl o tym, jak żarnik jest podłączony do baterii - będzie świecić jak żarówka, ale nie tak jasno. Następnie podłącz drugą baterię za pomocą (+) terminal podłączony do ekranu i terminal (-) podłączony do żarnika W rzeczywistości moc musi być bardzo wysoka, więc użyłbyś sieci elektrycznej zamienionej na DC

W momencie, gdy Thomson rozpoczął pracę, blask obserwowany na ekranie był tajemniczy i nikt nie wiedział, co to jest. Wiedzieli, że z katody (filamentu) pochodzi jakiś promień i że z katody wydziela się także jakiś ładunek ujemny, ponieważ prąd elektryczny płynie w obwodzie między ekranem a katodą.

W pierwszym eksperymencie Thomsona chciał sprawdzić, czy mógłby oddzielić ładunek ujemny od promieni. Wiedział, że elektrycznie naładowane obiekty mogą być odchylane przez magnesy (Michael Faraday odkrył to i jest jego teorią elektromagnetyzmu).

Thomson założył swoją kineskop, ale umieścił magnes nad ścieżką promieni. Odkrył, że promienie są wygięte, a ładunek ujemny wygięty dokładnie tak samo.

W swoim drugim eksperymencie chciał sprawdzić, czy promienie zgięłyby się w obecności pola elektrycznego, czego można oczekiwać od naładowanej cząstki. Odkrył, że promienie rzeczywiście się wyginają iw kierunku oczekiwanym dla ładunku ujemnego. Jest to ważne, ponieważ pokazuje, że promienie nie są takie same jak promień światła. Światło nie jest wyginane przez pola elektryczne lub magnetyczne.

W swoim trzecim eksperymencie chciał sprawdzić, czy mógłby zmierzyć stosunek masy do ładunku (masa podzielona przez ilość ładunku). W tym celu zmierzył, jak daleko promień został odchylony przez pole magnetyczne. Odkrył, że stosunek masy do ładunku był ponad tysiąc razy niższy niż w przypadku jonów wodorowych (H +), co sugeruje, że cząstki były bardzo lekkie lub bardzo wysoko naładowane.

Są w rzeczywistości bardzo lekkie i przenoszą taką samą ilość ładunku jak jon wodoru, ale dokładnie odwrotnie, ponieważ są ujemne.