Катодні промені

Якщо виникає розрив у ланцюгу, то рух струму припиняється. Проте в тому випадку, коли розрив невеликий, а напруга досить високо, струм може просочуватися через розрив. Якщо між двома кінцями дроту залишити повітряний проміжок, струм буде проходити у вигляді іскри. Виникаючі при цьому спалах світла і тріск є результатом взаємодії електричного струму з молекулами повітря і їх нагрівання. Ні світ, ні звук не є електрикою. Для того щоб виявити електрику, ток слід пропустити через проміжок між електродами, що знаходяться у вакуумі.

Для цього два електроди впаивают в скляну трубку, з якої потім відкачують майже все повітря. Така складна технологічна операція була виконана далеко не відразу, тільки в 1854 році німецькому склодуви і винахіднику Генріху Гейсслер (1814 - 1879) вдалося її здійснити. Створене ним пристрій пізніше Трубка Гейсспера

назвали по імені винахідника «трубкою Гейсслер». Електроди потім з'єднали з полюсами електричного генератора. Виявилося, що, якщо пропустити через них досить висока напруга, струм піде і через вакуум.

Такі експерименти були вперше пророблені німецьким фізиком Юліусом Плюк-Кером (1801 - 1868). У 1858 році він зауважив, що, коли електричний струм проходить через вакуум, над катодом виникає зеленувате світіння. Інші дослідники продовжували вивчати це світіння, поки нарешті німецький фізик Ойген Гольдштейн (1850 - 1931) в 1876 році не дійшов висновку, що існують невидимі промені, які випускає негативно заряджений електрод і які закінчуються у протилежної кінця трубки.

Він назвав їх «катодними променями» і вважав, що вони являють собою той електричний струм, який рухається всередині металевих проводів. Гольдштейн вважав, що вивчення природи і властивостей катодних променів може багато прояснити щодо властивостей електричного струму. Чи можна вважати, що катодні промені володіють тими ж хвильовими властивостями, що і видиме світло? Або вони є потоком частинок, що володіють масою?

Існували прихильники і противники зазначених точок зору. Однак в 1885 році англійський фізик Вільям Крукс (1832 - 1919) направив катодні промені на колесо з лопатками, і вони змусили його повертатися. Цей досвід показав, що катодні промені мають масу і, отже, являють собою потік часток, аналогічних атомам, а не потік хвиль, що не мають маси.

Більше того, Крукс показав, що потік катодних променів можна відхиляти за допомогою магніту (аналогічно провідникові, вміщеної в магнітне поле). Все сказане означало, що, на відміну від світла або звичайних атомів, катодні промені містять електричний заряд.

Уявлення про катодних променях як про потік заряджених частинок підтвердили роботи англійського фізика Джозефа Джона Томсона (1856-1940). У 1897 році він показав, що потік катодних променів може викривлятися під дією електрично заряджених предметів. У напрямку їх відхилення Томсон визначив, що катодні промені повинні складатися з негативно заряджених частинок.

Висновок Томсона про те, що ці частки несуть електричні заряди, підтвердив припущення Фарадея про існування одиниць електрики.

Ступінь відхилення катодних променів під впливом магніту або електрично заряджених предметів залежить від маси електрона і величини електричного заряду або магнітного поля, що впливає на них. Вимірюючи це відхилення в залежності від зміни магнітного поля, вчені змогли визначити деякі властивості електронів. Здавалося, що маса електрона приблизно відповідає масі атома водню. Однак Томсон показав, що насправді електрон набагато легше, ніж атом водню, який вважався самим легким з усіх атомів. З цього він зробив висновок, що електрон має набагато меншою масою, ніж атом водню. Сьогодні нам точно відомі співвідношення між ними. Ми знаємо, що необхідно взяти 1837,11 електрона, щоб по лучити масу одного атома водню. Отже, електрон - перша «субатомна частинка *, відкрита людиною.

У 1897 році були відомі тільки два типи частинок, що володіють масою, - атоми, що утворюють звичайну речовину, і електрони, що утворюють електричний струм.

Радіоактивність

Який же зв'язок існує між двома цими формами частинок - атомами і електронами? Після відкриття електрона в 1897 році дослідники спробували пов'язати разом обидва види частинок.

У 1895 році німецький фізик Вільгельм Конрад Рентген (1845-1923), працюючи з катодними променями, виявив, що при зіткненні цих променів зі склом трубки виникає якесь випромінювання. Виявилося, що катодні промені можуть проходити через скло та інші речовини. Оскільки Рентген не зміг визначити, якого походження це випромінювання, він назвав його «Х-променями». Інформація, що міститься в назві буква «X * означала« невідомі *. Ця назва збереглася і після того, як учені стали досліджувати природу рентгенівських променів і виявили, що за своїми властивостями вони схожі на світ, але мають більш коротку довжину хвилі, ніж світло, видимий оком.

Натхнені успіхом фізики стали всюди шукати рентгенівські промені. Французький фізик Антуан Анрі Беккерель (1852-1908) помітив, що сульфат урану, виставлений на світ, потім починав світитися в темряві. Беккерель перевірив, не випромінює чи це з'єднання і невидимі промені, схожі на ті, що виходять з рентгенівської трубки. Виявилося, що справа йде саме так.

Проте в ході подальших досліджень, в 1896 році, Беккерель виявив, що сульфат урану випускає невидимі, схожі на рентгенівські промені постійно, незалежно від того, виставляють його на сонячне світло чи ні. Потім він з'ясував, що ці промені змушують чорніти фотопластинку так само, як і звичайний світло. Більш того, Беккерель показав, що платівка засвічувалась і в тому випадку, коли її загортали в чорний папір. Отже, ці промені проникали через речовину, як і рентгенівські промені. Беккерель назвав це явище радіацією.

Розвиваючи спостереження Беккереля, інші вчені також почали досліджувати нове явище. У 1898 році польський (пізніше французька) фізик Марія Склодовська-Кюрі (1867 - 1934) показала, що джерелом радіації був саме атом урану і що будь-яке з'єднання, що містить цей елемент, випускає рентгенівські промені.

До цього часу уран не ставав предметом пильної уваги хіміків. Цей відносно рідкісний метал, який відкрив в 1789 році німецький хімік Мартін Генріх Клапрот (1743 - 1817), не мав ніякого практичного застосування, і властивості його так і залишилися невивченими.

Тільки після відкриття Беккереля уран став предметом зростаючого інтересу вчених різних країн. Мадам Кюрі назвала відкрите нею властивість урану «радіоактивністю». Але виявилося, що уран лише перший з групи радіоактивних елементів.

Він не довго залишався на самоті. Незабаром з'ясувалося, що торій, відкритий Берцелиусом в 1829 році, також радіоактивний. Атомний вагу торію визначили рівним 232, і він став другим за величиною після атомної ваги урану.

Але що ж являла собою та таємнича радіація, яку випромінювали уран і торій?

Майже відразу вчені встановили, що, чим би не було це випромінювання, воно не є однорідним за складом. У 1899 році Бекке-рель та інші показали, що під дією магніту частина випромінювання відхиляється в протилежному напрямку, тоді як інша частина випромінюється по прямій лінії.

Поступово встановили, що уран і торій випускають три види випромінювання. Один має позитивний електричний заряд, другий - негативний, а третій - не несе ніякого заряду. Уродженець Нової Зеландії Ернест Резерфорд (1871 - 1937) назвав два перших види радіації «альфа-променями * і« бета-променями »по перших двох буквах грецького алфавіту. Третій вид незабаром назвали «гамма-променями» по третій букві.

З часом виявилося, що гамма-промені є ще однією светоподобного формою випромінювання, але їх хвилі коротше рентгенівських променів. Альфа-і бета-промені, переносившие електричні заряди, схоже, виявилися потоками заряджених частинок («альфа-частинками» і «бета-частками»), як і катодні промені.

Дійсно, вивчивши в 1900 році бета-частинки, Беккерель виявив, що вони ідентичні за масою і заряду електрона. Вони і були електронами.

До 1906 року Резерфорд вже працював над вивченням властивостей альфа-частинок. Вони несли позитивний електричний заряд, вдвічі більший, ніж негативно заряджений електрон. Якщо електрон ніс заряд, який можна умовно позначити як «-», тоді заряд альфа-частинки виявився «+ +». Альфа-частинка виявилася більш важкою, ніж електрон. Вона була такою ж масивною, як атом гелію (другий з найбільш відомих найлегших атомів), і в чотири рази важче атома водню. Проте альфа-частка проходила через речовину, чого не могли атоми, тому припустили, що вона має менший діаметр, ніж атоми. Отже, незважаючи на свою масу, альфа-частка є ще однією субатомной часткою.

Тепер стало ясно, що і електрони і атоми - частинки матерії і електрики.

З тих пір як Дальтон сформулював атомну теорію будови речовини, хіміки показали, що атоми - основні частки матерії, причому найдрібніші, і їх не можна розділити на щось менше. Однак відкриття електрона показало, що все ж таки існують частинки менші, ніж атоми. Потім, завдяки дослідженням радіоактивності, вдалося виявити, що атоми урану і торію самі по собі діляться на менші частини - електрони і аль ^ «фа-частинки.

Це означало, що атоми цих, а можливо, і всіх інших елементів складаються з ще більш дрібних часток і що одними з цих частинок є електрони. Отже, атом має складну будову, встановити яке прагнули фізики.

Інформація, релевантна " Катодні промені "

1. Протон
   катодні промені, звернув увагу і на промені, що рухалися в про тівоположность напрямку. Оскільки катодні промені (що складалися з електронів) мали негативний заряд, він припустив, що рухалися в протилежному напрямку промені повинні були помсти позитивний заряд. У 1907 році Дж.Дж. Томсон назвав їх «позитивними променями». Після того як Резерфорд почав досліджувати внутрішню
   
2. ПОЛ
   катодного полюса вилітає рій електронів або частинок: з того ж полюса виходять ті дивовижні «промені», які справили корінну ломку наукових концепцій протягом останнього десятиліття. Катодний полюс - Матір всіх дивних явищ, які зробили марним всі старі підручники і перетворили давно встановлені теорії в жалюгідні уривки наукових спекуляцій. Катод, або негативний полюс,
   
3. § XVli Сколь важко відрізнити те, що виходить від природи, від того, що має своїм джерелом виховання?
   Промені світла, що виходять з душі дітей, і добре відрізняти те, що передує вихованню, від того, що є його наслідком. Де ж людина, що має досить дозвілля або живе досить довго, щоб здійснити всі ці дослідження? Невже, гарненько про це поміркувавши, ви захотіли б стверджувати, що людина, абсолютно точно здійснив ці дослідження, переконався б, що у дітей, яким
   
4. Атомні числа
   промені відображаються, зберігаючи певну частину енергії і проникаючу здатність. Насправді виявилося, що кількість цієї енергії залежить від типу досліджуваних атомів, тому Баркла і назвав ці відбиті промені характеристичними рентгенівськими променями. У 1913 році англійський фізик Генрі Гнін Джеферс Мозлі (1887 - 1915) вивчив дане явище більш глибоко. Він виміряв точну довжину
   
5. 5.7. Природні сили природи і гігієнічні фактори
   промені, повітря, вода) є важливим засобом зміцнення здоров'я і підвищення працездатності. У фізичній культурі розроблено підходи до використання природних сил природи і вони можуть застосовуватися: про як супутні фактори, що підсилюють позитивний вплив фізичних вправ, коли вони виконуються в лісі, біля водойми, в гірській місцевості. Вплив цих умов накладається на
   
6. XIIIЛ. Стан середовища і рівень захворюваності
   Лучія. Є дані, що стан здоров'я людей на 50-52% залежить від способу життя, на 20-25% - від генетичних факторів, на 18-20% - від стану навколишнього середовища і тільки на 7-12% - від рівня охорони здоров'я. З антропогенними факторами пов'язують появу абсолютно нових техногенних хвороб. Серед факторів, що негативно впливають на здоров'я людей, одне з перших місць займають, мабуть,
   
7. У1.3. Проблема озону
     промені з довжиною хвилі 200-320 нм. Частина з них, як і довші, доходять до Землі. При цьому промені довжиною 200-400 нм виділяють в категорію біологічно активних ультрафіолетових (БАУ). В останні роки спостерігається тенденція зменшення вмісту озону у верхніх шарах атмосфери. У середніх і високих широтах північної півкулі таке зменшення склало близько 177 3% (за іншими відомостями
   
8. 7.1.5. Проблеми фізичного забруднення (Електомагнітні в т.ч. радіаційний, теплове і світлове) 7.1.5.1. Дефініції понять
     промені - електронні хвилі дуже високої енергії; бета промені - потік електронів, швидкість яких наближається до швидкості світла. Існують різні види радіоактивного випромінювання, що складаються з елементарних часток ядерного походження (нейтрони, космічні промені і інші нуклони) або іонізованих атомів гелію (?-Промені). Всі види випромінювання незалежно від того, чи є вони
   
9. § 15. Метод природознавства
     промені сонця, особливо влітку й опівдні, відображені і згущені сонячні промені, вогняні метеори, воспламеняющие блискавки, нагріті рідини - словом, всі тіла, як тверді, так і рідкі, як щільні, так і розріджені (як, наприклад, повітря), які на деякий час наближаються до вогню. Потім треба зробити перелік протилежних, негативних інстанцій, тобто не тільки взагалі речей,
   
10. ВИБРАЦИЯ
      промені, які використовуються у фотографії, і інші невловимі промені світла. Потім починають з'являтися певні промені, відомі під назвою «Х-промені», і т. д. в міру зміни об'єкта будови. При досягненні достатньої темпу вібрації испускаются електромагнітні хвилі (електрика і магнетизм - доїв.). Коли об'єкт досягає певного темпу вібрації, то його молекули руйнуються і
    
11. 2) Принцип відповідності, йди аналогією
      катодні промені, а пані Кюрі і іншими вченими явища радіоактивності. До площині матерії (С) відносяться деякі ще більш тонкі стану матерії, відомі окультистам, але ще не відкриті сучасною наукою. Площина ефірної субстанції є допомогою ланкою між матерією і енергією. Через ефір передаються матерії вібрації світлові, електричні, магнетичні та ін Окультисти
    
12. Біотичних ПРОЦЕСИ В БИОСФЕРЕ.
      промені приблизно за 2 хвилини пролітають відстань у 150 мільйонів кілометрів до нашої планети. Промениста енергія Сонця на Землі витрачається на Землі таким чином: * 34% - відбивається назад у космос з поверхні Землі, від хмар, пилу та ін речовин, що знаходяться в атмосфері. * 66% йдуть на нагрівання атмосфери і суші, випаровування і круговорот води. * 0,023% - уловлюються зеленими
    
13. РОЗДІЛ V
      промені світла йдуть від будь видимої точки освітленої кімнати до будь-якої іншої точки цієї кімнати, до якої може бути проведена пряма лінія, ця точка може бути видима оком, паходяптімся в якій іншій точці. Тому кожен промінь світла, що рухається з будь-якої точки кімнати, зустрічається з іншим променем, що рухається в протилежному напрямі: проте рух променя не зупиняється при зустрічі з
    
14. До Ньютон не був ньютоніанцем
      промені були малими тілами, збудливими, завдяки їх прітягівательним або яким-небудь іншим силам, коливання в тому середовищі, на яку вони діють; ці коливання швидше, ніж промені, і послідовно обганяють їх, рухаючи їх так, що попере-менно швидкості променів збільшуються і зменшуються і виходять напади »Цей результат, звичайно, не може бути виведений з трьох ньютоновских законів
    
15. ЗОЛОТИЙ ВІК
      промені, що ллються з чистих небес на оновлену Землю, людина милується плодами Божественного праці, не вдаючись до якихось зовнішніх проявах любові до Бога, не вдаючись до ритуалів та обрядів. Схильний до споглядання, не знайомий з нуждою, пристрастями, стражданнями, він живить до Господа живу глибоку вдячність, властиву убогим духом, і безмежну синівську любов. Символом золотого століття -
    
16. Про пружною силі, або ефірі
      промені або частки світла взаімопроніцаеми. Кожна дрібна частка непрозорого тіла відбиває промені світла; відстань між двома точками, що відбивають світло, менше, ніж можна розрізнити за допомогою кращого мікроскопа: має бути близько мільйона таких точок в квадратному дюймі. Кожна з них відображає промені світла у всіх напрямках, і тому вони повинні перетинатися в незліченній кількості пунктів.
    
17. Про так звані "непізнаний літаючих об'єктах" (НЛО)
      промені прожекторів, причому ці промені не спалахують і гаснуть, як годиться за законами нашої фізики, а як би висовуються з «тарілки» і втягуються в неї. Іноді описуються і мешканці цих літаючих об'єктів. Вони одержали найменування гуманоїдів, що дослівно означає «істоти, схожі на людей». Описуються гуманоїди двох типів: або невеликого зросту з дуже великою головою, або ж близько трьох
    
18. Книга третя (Г)
      промені. - 522. 17 Якщо вище буквою А Аристотель позначив всю напів-«сферу, що знаходиться над горизонтом, то тут тією ж буквою позначається велике коло, утворений перетином цієї півсфери з площиною, яка визначається трикутником НКМ. - «522. 20 У рукописах стоїть «ПР відноситься до КР», що невірно: цю помилку помітили вже Олександр і Олімпіодор. - 523,. 18 Як показав Heath (див.
    
19. 6.3. Наслідки забруднення атмосфери
      промені. Велику небезпеку для здоров'я людини представляє стронцій, який накопичується в кістковій тканині, в результаті розвиваються рак, білокрів'я та інші захворювання. Ознаки і наслідки дій забруднювачів повітря на організм людини здебільшого виражаються в погіршенні загального стану здоров'я: з'являються головні болі, нудота, відчуття слабкості, знижується або втрачається
    
20. 2. Вирішальний експеримент, який спростовує корпускулярну теорію світла
      промені, що проходять з повітря у воду, переломлюються згідно закону sin a / sin a '- л - с / с'> 1. Показник заломлення п більше одиниці, як це показує досвід і корпускулярна гіпотеза. З цієї ж гіпотези випливає, що п - с / с \ тоді як з корпускулярної гіпотези випливає, що п - з '/ с. Очевидно, що ми повинні були б вибрати одну з двох гіпотез, якби ми могли виміром визначити, що має