Obiective de învățare
- Descrieți cum funcționa tubul lui Crooke.
- Descrisă experimentele care au arătat că razele catodice au masă.
Câți ani credeți că are acest televizor?
Televizorul văzut mai sus este din ce în ce mai greu de găsit în zilele noastre. Motivul principal este că sunt mai vechi și se bazează pe o tehnologie învechită. Noile televizoare au tehnologie cu ecran plat, care ocupă mai puțin spațiu și oferă o calitate mai bună a imaginii, în special odată cu apariția transmisiunilor de înaltă definiție.
Tehnologia folosită la televizoarele mai vechi folosea tuburi catodice. Un fascicul de electroni era pulverizat către un tub de imagine care era tratat pentru a reacționa cu electronii pentru a produce o imagine. Dispozitive CRT similare au fost folosite la monitoarele de calculator, înlocuite acum și de monitoarele cu ecran plat.
Descoperirea electronului
Prima descoperire a unei particule subatomice a fost rezultatul unor experimente privind natura relației dintre electricitate și materie.
Raze catodice
Primul prototip de tub catodic a fost dezvoltat de Heinrich Geissler, un sufleur de sticlă și fizician german. El a folosit o pompă cu mercur pentru a crea un vid într-un tub. Geissler a explorat o serie de tehnici pentru a elimina aerul din tub și pentru a preveni scurgerile, precum și modalități de a obține conexiuni bune ale firelor din tuburi.
În 1878, Sir William Crookes, un om de știință britanic, a prezentat primele raze catodice folosind o modificare a aparatului lui Geissler. Contribuția sa majoră la construcția tubului a fost aceea de a dezvolta modalități de a evacua aproape tot aerul din tub. Crookes a efectuat, de asemenea, numeroase experimente folosind echipamente mai fiabile pentru a confirma descoperirile anterioare privind proprietățile razelor catodice. El a descoperit două lucruri care susțineau ipoteza că raza catodică era formată dintr-un flux de particule:
- Când un obiect era plasat între catod și capătul opus al tubului, acesta arunca o umbră pe sticlă. Umbra provocată de obiect indică faptul că particulele erau blocate în drumul lor de la catod la anod.
- Un tub catodic a fost construit cu o mică șină metalică între cei doi electrozi. De șină era atașată o roată cu palete capabilă să se rotească de-a lungul șinei. La pornirea tubului catodic, roata se rotea de la catod spre anod. Observați că catodul și anodul sunt poziționate astfel încât razele să lovească partea superioară a roții cu palete. Crookes a concluzionat că raza catodică era formată din particule care trebuie să aibă masă.
Figura 1. Tubul catodic a fost inventat pentru prima dată de Sir William Crookes.
Cercetări ulterioare cu tubul Crookes
Lucrarea lui Crookes a deschis ușa către o serie de descoperiri importante. Alți oameni de știință au reușit să demonstreze că „raza catodică” era de fapt un flux de electroni. În 1897, Karl Ferdinand Braun a dezvoltat primul osciloscop, folosind un tub catodic pentru a vedea un impuls electric în timp ce acesta trecea prin instrument. Invenția televiziunii nu ar fi fost posibilă fără tubul catodic. Lucrul cu un sistem modificat a dus la descoperirea razelor X în 1895 de către fizicianul german Wilhelm Roentgen. 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.