پرتو کاتدی

اشعه کاتودیک بوسیله جریانی از الکترونها در لوله خلا که مجهز به حداقل 2 الکترود فلزی(آند و کاتود) است، که از آنها ولتاژی عبور می کند، ایجاد می شود. این اشعه را به خاطر این کاتدی گویند که از قطب منفی یا کاتودیک الکترودها درون لوله به وجود می آید.

شما چراغ فلوئورسان را که با بخار جیوه کار می کند دیده اید. در چراغ هایی که با بخار جیوه کار می کنند از شیشه ای خالی از هوا و بخار جیوه استفاده می کنند. بین دو قطب چراغ برق قوی می گذارانند. جیوه ای که توی آن هست با کمی برق گرم شده بخار می شود. این بخار خود جریان برق را می گذراند و نور شدیدی درست می کند.

برای اینکه این چراغ ها نور زیادتری بدهند از خاصیت فلوئورسانس استفاده می کنند. برای این کار سطح داخلی شیشه را با ماده ی فلوئورسانس که نور نادیدنی را قابل دیدن می کند می پوشانند. 

بخار جیو ه معمولی همراه نورهای دیگر اشعه ای نادیدنی به نام ماورای بنفش درست می کند. در چراغ های فلوئورسانس این نور نادیدنی به سطح داخلی که با ماده فلوئورسانس پوشیده شده است بر می خورد و به نور دیدنی تبدیل می شود. به این ترتیب ما از این چراغ ها نور بیشتری می گیریم.

ما الکترون هایی را که با سرعت حرکت می کنند می توانیم پیدا بکنیم. اگر چرخ پره دار کوچکی در مسیر این الکترون ها بگذاریم ، چرخ حرکت خواهد کرد.

می دانیم وقتی که نور به جسمی بخورد ، گرما ایجاد می کند. پس دست خودمان را جلوی شیشه می گیریم و یا دماسنجی در مسیر الکترون ها قرار می دهیم تا گرم بشود.

اشعه کاتدیک می تواند اجسام را فلوئورسانس بکند. پس هنگامی که جسمی مانند شیشه را جلوی این اشعه بگیریم می توانیم سایه جسم را روی شیشه مشاهده کنیم.

اشعه کاتد گازها را یونیزه می کند. یعنی اگر این اشعه به گازی مانند اکسیژن که در حالت معمولی برق را نمی گذراند بخورد ، اکسیژن پس از مدتی هادی برق خواهد شد.

گفتیم که اشعه کاتدیک به وسیله آهنربا منحرف می شود. اگر اشعه کاتدیک از وسط آهنربا بگذرد ، از قطب شمال به طرف قطب جنوب آهنربا حرکت می کند.

تامسن هم از این خاصیت توانست با حساب کردن سرعت الکترون ها و شدت میدان مغناطیسی در آهنربا وزن الکترون را پیدا کند.

در قرن نوزدهم دانشمندان آزمایش هایی به کمک جریان برق انجام دادند.

جریان برق معمولی از هوا نمی گذرد ولی اگر برق خیلی قوی باشد دیگر هوا جلوی آنرا نمی گیرد.

ویلیام کروکس دانشمند انگلیسی جریان برقی قوی بین دو قطب مثبت و منفی مداری عبور داد. سپس این قطب ها را در توی لوله ای قرار داد و هوای آن را خالی کرد. از قطب منفی یا کاتد نوری نادیدنی خارج شد و سایه ای بر روی شیشه لوله انداخت.

بعدها دانسته شد: 

2- بوسیله آهنربا منحرف می شود. 

3- وقتی به اجسامی مانند شیشه و غیره برخورد می توان مسیر شعاع ها را دید. 

خاصیت فلوئورسانس کردن یعنی دیده شدن شعاعهای نادیدنی پس از برخورد به جسم در این اشعه هست چون پس از برخورد اشعه کاتدیک به شیشه رنگ آن سبز می شود. 

4- اشعه کاتدیک دارای انرژی است. 

با برخورد به فلزات و اجسام آنها را گرم می کند.

انرژی اشعه از الکترون ها یا دانه های الکتریسیته منفی که با سرعت حرکت می کند بوجود می آید. 

5- اشعه کاتدیک بر اثر برخورد به صفحه فلزی اشعه ای جدید به نام اشعه مجهول تولید می کند.

جی . جی تامسن در سال 1881 ثابت کرد ذره هایی که از کاتد بیرون می آید ، همه مانند هم هستند و الکترون نامیده می شوند. 

او ثابت کرد الکترون ها بدون توجه به منبعی که از آن خارج می شوند ماده هستند و یکی از واحدهای اصلی ساختمان اتم را تشکیل می دهند. 

نویسنده : مژده اصولی

1- اشعه ای که از قطب منفی در لوله کروکس می تابد از الکترون هایی تشکیل شده است که بر اثر خالی بودن لوله (مقدار بسیار کمی هوا در لوله هست) به سوی قطب مثبت یا آند می رود.