Cele nauczania
- Opisać działanie lampy Crooke’a.
- Opisać eksperymenty, które wykazały, że promienie katodowe mają masę.
Jak myślisz, ile lat ma ten telewizor?
Odbiornik telewizyjny widoczny powyżej jest coraz trudniejszy do znalezienia w dzisiejszych czasach. Głównym powodem jest to, że są one starsze i oparte na przestarzałej technologii. Nowe telewizory są płaskie ekrany, które zajmują mniej miejsca i dają lepszą jakość obrazu, zwłaszcza z nadejściem wysokiej rozdzielczości transmisji.
Technologia stosowana w starszych telewizorach używane kineskopy. Wiązka elektronów była rozpylana na lampę obrazową, która była poddawana obróbce, aby reagować z elektronami w celu wytworzenia obrazu. Podobne urządzenia CRT były używane w monitorach komputerowych, obecnie również zastąpione przez monitory z płaskim ekranem.
Odkrycie elektronu
Pierwsze odkrycie cząstki subatomowej było wynikiem eksperymentów nad naturą związku między elektrycznością a materią.
Promienie katodowe
Pierwszy prototyp kineskopu został opracowany przez Heinricha Geisslera, niemieckiego hutnika szkła i fizyka. Użył on pompy rtęciowej do wytworzenia próżni w rurze. Geissler badał wiele technik usuwania powietrza z rurki i zapobiegania nieszczelnościom, a także sposobów uzyskiwania dobrych połączeń przewodów w rurkach.
W 1878 r. Sir William Crookes, brytyjski naukowiec, wyświetlił pierwsze promienie katodowe, używając modyfikacji aparatu Geisslera. Jego głównym wkładem w konstrukcję lampy było opracowanie sposobu na ewakuację prawie całego powietrza z lampy. Crookes przeprowadził również wiele eksperymentów z użyciem bardziej niezawodnego sprzętu, aby potwierdzić wcześniejsze odkrycia dotyczące właściwości promieni katodowych. Odkrył dwie rzeczy, które potwierdziły hipotezę, że promień katodowy składa się ze strumienia cząsteczek:
- Gdy jakiś obiekt został umieszczony pomiędzy katodą a przeciwległym końcem lampy, rzucał cień na szkło. Cień spowodowany przez przedmiot wskazuje, że cząsteczki były blokowane w drodze z katody do anody.
- Katodowa lampa elektronowa była skonstruowana z małą metalową szyną pomiędzy dwoma elektrodami. Do szyny przymocowane było koło łopatkowe, które mogło się obracać wzdłuż szyny. Po uruchomieniu kineskopu, koło obracało się od katody w kierunku anody. Zauważ, że katoda i anoda są ustawione tak, że promienie będą uderzać w górną część koła łopatkowego. Crookes doszedł do wniosku, że promień katodowy jest zbudowany z cząsteczek, które muszą mieć masę.
Rysunek 1. Kineskop został po raz pierwszy wynaleziony przez Sir Williama Crookesa.
Dalsze badania z lampą Crookesa
Praca Crookesa otworzyła drzwi do wielu ważnych odkryć. Inni naukowcy byli w stanie wykazać, że „promień katodowy” był w rzeczywistości strumieniem elektronów. W 1897 r. Karl Ferdinand Braun opracował pierwszy oscyloskop, wykorzystując kineskop, aby zobaczyć impuls elektryczny przechodzący przez przyrząd. Wynalezienie telewizji nie byłoby możliwe bez kineskopu. Praca ze zmodyfikowanym systemem doprowadziła do odkrycia promieniowania rentgenowskiego w 1895 r. przez niemieckiego fizyka Wilhelma Roentgena. 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.