Каковы выводы эксперимента по катодным лучам?

Каковы выводы эксперимента по катодным лучам?
Anonim

Все его эксперименты проводились с так называемой электронно-лучевой трубкой, поэтому сначала я попытаюсь объяснить, что это такое и как оно работает.

Катодно-лучевая трубка представляет собой полую герметичную стеклянную трубку, находящуюся под вакуумом (из нее высосан весь воздух).

Внутри на одном конце находится электрическая нить (которая в этом эксперименте на самом деле называется катодом), такая же, как внутри лампочки. На другом конце находится флуоресцентный экран, похожий на экран старого телевизора.

Вы пропускаете электрический ток через нить, и она начинает светиться. Одновременно вы соединяете нить накала и флуоресцентный экран вместе с электрическим источником.

Это помещает электрическое поле между экраном и нитью накала - и если экран положительный, то электроны из нити будут течь к экрану, вызывая его свечение.

(Трудно объяснить, как он подключен без рисунка! Думайте об этом как о нити, соединенной с батареей - она будет светиться как лампочка, но не так ярко. Затем вы подключаете вторую батарею с помощью (+), подключенный к экрану, и (-), к которому подключена нить накала. В действительности, мощность должна быть очень высокой, хотя вы должны использовать электрическую сеть, преобразованную в постоянный

В то время, когда Томсон начал свою работу, наблюдаемое на экране свечение было таинственным, и никто не знал, что это было. Они знали, что с катода (нити накала) исходит какой-то луч, и что с катода также испускается какой-то отрицательный заряд, потому что в цепи между экраном и катодом протекает электрический ток.

В первом эксперименте Томсона он хотел посмотреть, сможет ли он отделить отрицательный заряд от лучей. Он знал, что электрически заряженные объекты могут отклоняться магнитами (Майкл Фарадей открыл это и является его теорией электромагнетизма).

Томсон установил свою электронно-лучевую трубку, но поместил магнит над траекторией лучей. Он обнаружил, что лучи согнуты, а отрицательный заряд согнут точно так же.

Во втором эксперименте он хотел посмотреть, будут ли лучи изгибаться в присутствии электрического поля, чего вы и ожидаете от заряженной частицы. Он обнаружил, что лучи действительно сгибаются и ожидают отрицательного заряда. Это важно, поскольку показывает, что лучи не совпадают с лучом света. Свет не сгибается электрическими или магнитными полями.

В своем третьем эксперименте он хотел посмотреть, сможет ли он измерить отношение массы к заряду (масса, деленная на количество заряда). Для этого он измерил, насколько луч отклонился от магнитного поля. Он обнаружил, что отношение массы к заряду было в тысячу раз ниже, чем у иона водорода (Н +), предполагая, что частицы были очень легкими или очень сильно заряженными.

На самом деле они очень легкие и несут такое же количество заряда, что и ион водорода, но с точностью до наоборот, потому что они отрицательны.