Co to jest promieniowanie katodowe?

Rura Geisslera

Na samym poczatku nalezy rozjasnic nieco, czym jest Rura Geisslera i jaka pelni funkcje. Otóz Rura Geisslera zbudowana jest z dlugiej szklanej rury polaczonej z pompa prózniowa i zaopatrzona w dwie elektrody. Po podlaczeniu do elektrod wysokiego napiecia, wytworzonego np. za pomoca cewki indukcyjnej powstaja wyladowania elektryczne.

Mechanizm wyladowan w gazach rozrzedzonych w sposób uproszczony mozna przedstawic nastepujaco. Po przylozeniu napiecia do elektrod rury Geisslera istniejace w niej dodatnie jony gazu poruszaja sie pod wplywem róznicy potencjalów w kierunku katody, natomiast ujemnie naladowane elektrony - do anody.

Dzieki rozrzedzeniu gazu, liczba zderzen jonów z czasteczkami jest stosunkowo mala, a srednia droga ich swobodnego ruchu - dluga. Jony dodatnie nabieraja wiec w polu elektrycznym znacznej predkosci i odpowiednio duzej energii kinetycznej, tak ze uderzajac w katode powoduja emisje elektronów. Emitowane elektrony na poczatkowym odcinku ich drogi, odpowiadajacym ciemni Crookesa, maja zbyt mala energie, aby przy zderzeniu spowodowac jonizacje czasteczki gazu. Poniewaz sa jednak przyspieszane w polu elektrycznym po przebyciu ciemni Crookesa uzyskuja energie wystarczajaca do jonizacji, przy czym obszar, w którym maja juz taka energie nazywa sie poswiata ujemna.

Powstajace w tym obszarze jony dodatnie bombarduja katode wytwarzajac nowe elektrony, a utworzone równoczesnie wskutek przylaczenia elektronów do czasteczek gazu - jony ujemne poruszaja sie w kierunku anody i zderzajac sie z czasteczkami gazu pobudzaja je do swiecenia.

Promienie katodowe

Elektrony, które sa wyrzucane w rurze Geisslera ze znacznymi predkosciami z katody w kierunku prostopadlym do jej powierzchni , tworza strumien promieni katodowych.

Badania tych promieni wykazaly, ze maja one nastepujace wlasnosci:

• rozchodza sie prostoliniowo,

• podlegaja silnemu pochlanianiu przez metale,

• wywoluja zjawisko jonizacji gazów,

• padajac na czasteczke innych substancji pobudzaja je do swiecenia,

• ulegaja odchyleniu w polu elektrycznym lub magnetycznym, przy czym wielkosc odchylenia jest wprost proporcjonalna do natezenia pola.

Lampa oscyloskopowa

Te dwie ostatnie wlasnosci promieni katodowych zostaly wykorzystane w budowie lampy oscyloskopowej, zwanej lampa Brauna, która stanowi podstawowy element oscylografukatodowe go, czyli urzadzenia sluzacego do badania napiec zmiennych jak równiez wszystkich innych wielkosci zmiennych , które daja sie przetworzyc na napiecie. Lampa oscyloskopowa stanowi elektronowa lampe prózniowa

której katoda K, ogrzewana spiralka oporowa, emituje elektrony, a anoda A, w postaci pierscienia, sluzy do uksztaltowania waskiego strumienia elektronów. Ponadto jest ona zaopatrzona w dwa kondensatory C1 i C2, których okladki sa umieszczone w plaszczyznach wzajemnie prostopadlych. Ekran E lampy oscyloskopowej jest powleczony