Katódsugárzás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Crookes-cső
Működő Crookes-cső
Katódsugarak eltérülése mágneses mezőben
Katódsugarak eltérülése ellentétes irányú mágneses mezőben


A katódsugárzás a katódsugárcsőben kialakuló elektronsugárzás hagyományos elnevezése. Ezt a részecskesugárzást ugyanis a vákuumcsövek katódjából kiinduló sugárzásként fedezte fel Julius Plücker (1801–1868) német fizikus 1859-ben.

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A katódsugárzás katód felületére merőlegesen indul ki.
  • Külső eltérítő hatás hiányában egyenes vonalban halad, függetlenül az anód helyétől.
  • A katódsugárzás hatására egyes anyagok látható fényt sugároznak, azaz a katódsugárzás fluoreszkálást, illetve foszforeszkálást okoz. (Ez a jelenség vezetett a felfedezésükhöz: A vákuumcső katóddal szemközti üvegfala zöldes színben fluoreszkált.)
  • Mechanikai hatása van: A katódsugárcsőben elhelyezett könnyű kerék a sugárzás hatására forgásba jön.
  • Hőhatása van: Félgömb alakú katód középpontjában az oda helyezett fémlemez izzásba jöhet.
  • Bizonyos anyagokban kémiai változást okoz, emiatt például a katódsugárzás a fekete-fehér filmen és fotólemezen feketedést eredményez.
  • Vastagabb anyagban elnyelődik. Emiatt a katódsugárcsőben elhelyezett fémlemeznek jól látható árnyéka van.
  • Nagyon vékony (~0,001 mm vastagságú) fémfólián áthatol. Ilyen fóliával lezárt vákuumcsőből a katódsugár kivezethető a levegőre. (Ezt a kísérletet Lénárd Fülöp magyar/német fizikus végezte el 1893-ban. [1]Fizikai Nobel-díj, 1905.)
  • A katódsugárzás elektromos mezővel és mágneses mezővel is eltéríthető.
  • Negatív töltésű részecskék alkotják, ezeket a részecskéket 1890-ben George Johnstone Stoney ír fizikus nevezte el elektronoknak.
  • Az anódba ütköző katódsugárzás elektronjainak lefékeződésekor röntgensugárzás keletkezik.


Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A katódsugarakat először Geissler-csővel állítottak elő. Ez egy olyan légüres üvegcső, amelyben két elektróda található: a katód (negatív elektróda) és az anód (pozitív elektróda). A katódsugarak hatására a cső katóddal szemközti fala zöldes színben fluoreszkál.
  • William Crookes angol fizikus, kémikus speciális, úgynevezett Crookes-csöveket fejlesztett ki ezen sugárzás vizsgálatára. Ezekkel már a katódsugarak eltérítése is vizsgálható, például a csőben elhelyezett fémlap (kereszt) árnyéka mágneses mező hatására elmozdul.
  • Ferdinand Braun 1897-ben továbbfejlesztette a Croockes-csövet, az általa megalkotott Braun-csőben már elektromos árammal izzított katód található.


Alkalmazása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A hagyományos oszcilloszkópban az elektromos rezgések képét Braun-csőben előállított katódsugár rajzolja fel a cső fluoreszkáló anyaggal bevont ernyőjére. A katódsugarat ezekben a csövekben elektromos mezővel térítik el.
  • A hagyományos televíziók és monitorok képcsöve szintén Braun-cső, de ezekben mágneses eltérítést alkalmaznak.
  • Az elektroncsöves rádiók hangolásjelzőjeként alkalmazott varázsszem szintén speciális katódsugárcső, melyben a katódsugárzás a fluoreszkáló anyaggal bevont anód felületét gerjeszti fénykibocsátásra.
  • A röntgencsövekben katódsugárzással hozzák létre a röntgensugarakat.
  • A régebbi típusú tv-kamerák egyes változatainak vidicon képfelvevő csöveiben a képjelek kiolvasására.


Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]


Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Budó Ágoston: Kísérleti Fizika II., Tankönyvkiadó, Bp. 1971.


Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]