Eine Helmholtz-Spule ist eines der Geräte, die Kathodenstrahlen erzeugen. Kathodenstrahlen und Kathodenstrahlröhren haben in der modernen Welt viele Anwendungen. Lassen Sie uns eintauchen und mehr herausfinden.
Am Ende dieses Themas wird dies erwartet.
Andere Begriffe, die Kathodenstrahlen sind Elektronenstrahl- oder Elektronenstrahl beziehen verwendet werden kann. Kathodenstrahlen beziehen sich auf Elektronenströme, die in Vakuumröhren beobachtet werden . Wenn eine evakuierte Glasröhre mit zwei Elektroden ausgestattet ist und Spannung angelegt wird, leuchtet das Glas hinter der positiven Elektrode. Dies ist auf Elektronen zurückzuführen, die von der Kathode (der Elektrode, die an den negativen Anschluss der Spannungsversorgung angeschlossen ist) emittiert werden. Kathodenstrahlröhren (CRTs) verwenden einen fokussierten Elektronenstrahl, der durch magnetische oder elektrische Felder abgelenkt wird, um ein Bild auf einem Bildschirm zu rendern.
Kathodenstrahlen werden so genannt, weil ihre Emission von der negativen Elektrode stammt, die als Kathode bekannt ist. Damit Elektronen in die Röhre freigesetzt werden können, müssen sie zuerst von den Atomen der Kathode abgelöst werden. In den Crookes-Röhren (frühen Kaltkathoden-Vakuumröhren) wurde dies unter Verwendung des hohen elektrischen Potentials von Tausenden von Volt zwischen der Kathode und der Anode durchgeführt, um die in der Röhre gefundenen Restgasatome zu ionisieren. Das elektrische Feld beschleunigt die positiven Ionen in Richtung der Kathode, bei einer Kollision mit ihr werden Elektronen aus ihrer Oberfläche herausgeschlagen. Dies sind die Kathodenstrahlen. Die thermionische Emission wird von den meisten modernen Vakuumröhren verwendet. Dabei besteht die Kathode aus einem dünnen Drahtfaden, der durch einen separaten elektrischen Strom erwärmt wird, der durch sie fließt. Die Zunahme der zufälligen Wärmebewegung des Filaments ist dafür verantwortlich, dass Elektronen aus der Oberfläche des Filaments in den evakuierten Raum der Röhre geschleudert werden.
Da Elektronen eine negative Ladung haben, stößt die negative Kathode sie ab und die positive Anode zieht sie an. Sie bewegen sich in geraden Linien durch das leere Rohr. Kathodenstrahlen sind nicht sichtbar, wurden jedoch zuerst in den frühen Vakuumröhren nachgewiesen, als sie auf die Glaswand der Röhre trafen. Dies erregte die Glasatome, was dazu führte, dass sie Licht emittierten, ein als Fluoreszenz bekanntes Leuchten .
Es gab eine anhaltende Debatte darüber, ob Kathodenstrahlen eine Welle oder ein Teilchen sind. Dies lag an ihren widersprüchlichen Eigenschaften.
Später benutzte JJThomson ein elektrisches Feld, um die Strahlen abzulenken. Dies zeigte, dass die Strahlen aus Partikeln bestanden, weil Wissenschaftler wussten, dass es unmöglich war, elektromagnetische Wellen mit einem elektrischen Feld abzulenken. Diese können auch mechanische Effekte, Fluoreszenz usw. erzeugen.
Die Kathodenstrahlröhre (CRT) bezieht sich auf eine Vakuumröhre, die eine oder mehrere Elektronenkanonen und einen phosphoreszierenden Bildschirm enthält, und wird zur Bildanzeige verwendet. Es ist verantwortlich für die Modulation, Beschleunigung und Ablenkung von Elektronenstrahlen auf Bildschirme, um Bilder zu erstellen. Diese Bilder können Bilder (Computermonitor, Fernsehen), Radarziele, elektrische Wellenformen (Oszilloskop) oder andere Phänomene darstellen.
Eine Farb-CRT besteht aus:
