Cíle výuky
- Popsat, jak fungovala Crookeova trubice.
- Popsat pokusy, které ukázaly, že katodové záření má hmotnost.
Jak starý je podle vás tento televizor?“
Výše uvedený televizor je v dnešní době stále těžší najít. Hlavním důvodem je to, že jsou starší a založené na zastaralé technologii. Nové televizory mají plochou obrazovku, která zabírá méně místa a poskytuje lepší kvalitu obrazu, zejména s nástupem vysílání ve vysokém rozlišení.
Technologie používaná ve starších televizorech používala katodové trubice. Paprsek elektronů byl rozprašován do obrazové trubice, která byla ošetřena tak, aby reagovala s elektrony a vytvářela obraz. Podobná zařízení CRT se používala v počítačových monitorech, které jsou dnes rovněž nahrazovány plochými obrazovkami.
Objev elektronu
První objev subatomární částice byl výsledkem pokusů o podstatu vztahu mezi elektřinou a hmotou.
Katodové trubice
První prototyp katodové trubice vyvinul Heinrich Geissler, německý sklář a fyzik. K vytvoření vakua v trubici použil rtuťovou vývěvu. Geissler zkoumal řadu technik, jak z trubice odstranit vzduch a zabránit netěsnostem, a také způsoby, jak dosáhnout dobrého spojení vodičů v trubicích.
V roce 1878 britský vědec sir William Crookes zobrazil první katodové paprsky pomocí modifikace Geisslerova přístroje. Jeho hlavním přínosem ke konstrukci elektronky bylo vyvinutí způsobu, jak z elektronky odvést téměř všechen vzduch. Crookes také provedl mnoho experimentů s použitím spolehlivějšího vybavení, aby potvrdil dřívější zjištění o vlastnostech katodových paprsků. Zjistil dvě věci, které podpořily hypotézu, že katodový paprsek se skládá z proudu částic:
- Pokud byl mezi katodu a opačný konec trubice umístěn předmět, vrhal na sklo stín. Stín způsobený předmětem naznačuje, že částice byly na své cestě od katody k anodě blokovány.
- Katodová trubice byla zkonstruována s malou kovovou lištou mezi oběma elektrodami. K kolejnici bylo připojeno lopatkové kolo schopné otáčet se podél kolejnice. Po spuštění katodové trubice se kolečko otáčelo od katody směrem k anodě. Všimněte si, že katoda a anoda jsou umístěny tak, aby paprsky dopadaly na horní část lopatkového kola. Crookes dospěl k závěru, že katodový paprsek je tvořen částicemi, které musí mít hmotnost.
Obrázek 1. Katodovou trubici poprvé vynalezl sir William Crookes.
Další výzkum s Crookesovou trubicí
Crookesova práce otevřela dveře k řadě důležitých objevů. Dalším vědcům se podařilo prokázat, že „katodový paprsek“ je ve skutečnosti proud elektronů. V roce 1897 vyvinul Karl Ferdinand Braun první osciloskop, který pomocí katodové trubice sledoval elektrický puls při průchodu přístrojem. Vynález televize by nebyl možný bez katodové trubice. Práce s upraveným systémem vedla v roce 1895 k objevu rentgenového záření německým fyzikem Wilhelmem Roentgenem. This simple device has led to major advances in science and technology.
Summary
- The cathode ray tube was first invented by Sir William Crookes.
- Experiments showed that the rays had mass.
Practice
Use the link below to answer the following questions:
http://www.madehow.com/inventorbios/92/William-Crookes.html
- What did Crookes start to study in college?
- Who changed his mind and what did he then focus on?
- What element did Crookes discover?
- What did Crookes think was happening in the tube?
Review
- Who developed the first cathode ray tube?
- What improvement did Crookes make to the cathode ray tube?
- How did Crookes show there were particles being emitted?
- What did Karl Ferdinand Braun invent?
- What did Wilhelm Roentgen invent?
Glossary
- Crookes: In 1878, Sir William Crookes, a British scientist, displayed the first cathode rays using a modification of the Geissler apparatus. His major contribution to construction of the tube was to develop ways to evacuate almost all the air from the tube.
- cathode ray: A stream of electrons.
- electron: A subatomic particle with a negative charge.