Een Helmholtz-spoel is een van de apparaten die kathodestralen produceert. Kathodestralen en kathodestraalbuizen hebben veel toepassingen in de moderne wereld. Laten we graven en meer te weten komen.
Aan het einde van dit onderwerp wordt van u verwacht dat u;
Andere termen die kunnen worden gebruikt om te verwijzen naar kathodestralen zijn e-beam of elektronenstraal . Kathodestralen verwijzen naar elektronenstromen die worden waargenomen in vacuümbuizen . Wanneer een geëvacueerde glazen buis is uitgerust met twee elektroden en er spanning op wordt gezet, ziet u dat het glas achter de positieve elektrode gloeit. Dit komt door elektronen die worden uitgezonden door de kathode (de elektrode die is aangesloten op de negatieve pool van de spanningsvoorziening). Kathodestraalbuizen (CRT's) maken gebruik van een gefocusseerde elektronenbundel die wordt afgebogen door magnetische of elektrische velden om een beeld op een scherm weer te geven.
Kathodestralen worden zo genoemd omdat hun emissie afkomstig is van de negatieve elektrode, die bekend staat als de kathode. Om elektronen in de buis te laten komen, moeten ze eerst worden losgemaakt van de atomen van de kathode. In de Crookes-buizen (vacuümbuizen met vroege koude kathode) werd dit gedaan met behulp van het hoge elektrische potentieel van duizenden volt tussen de kathode en de anode om de resterende gasatomen in de buis te ioniseren. Het elektrische veld versnelt de positieve ionen in de richting van de kathode, bij botsing ermee worden elektronen uit het oppervlak geslagen. Dit zijn de kathodestralen. Thermionische emissie wordt gebruikt door de meeste moderne vacuümbuizen, waarbij de kathode bestaat uit een dunne draadgloeidraad die wordt verwarmd door een afzonderlijke elektrische stroom die er doorheen gaat. De toename van de willekeurige warmtebeweging van de gloeidraad is verantwoordelijk voor het kloppen van elektronen uit het oppervlak van de gloeidraad in de geëvacueerde ruimte van de buis.
Omdat elektronen een negatieve lading hebben, stoot de negatieve kathode ze af en trekt de positieve anode ze aan. Ze reizen in rechte lijnen door de lege buis. Kathodestralen zijn niet zichtbaar, maar ze werden voor het eerst gedetecteerd in de vroege vacuümbuizen toen ze de glazen wand van de buis raakten. Dit prikkelde de glasatomen waardoor ze licht uitstraalden, een gloed die fluorescentie wordt genoemd.
Er was een voortdurende discussie over de vraag of kathodestralen een golf of een deeltje zijn. Dit was vanwege hun tegenstrijdige eigenschappen.
Later gebruikte JJThomson een elektrisch veld om de stralen af te buigen. Dit toonde aan dat de bundels uit deeltjes bestonden omdat wetenschappers wisten dat het onmogelijk was om elektromagnetische golven af te buigen met een elektrisch veld. Deze kunnen ook mechanische effecten, fluorescentie, enz.
De kathodestraalbuis (CRT) verwijst naar een vacuümbuis met een of meer elektronenkanonnen en een fosforescerend scherm en wordt gebruikt voor beeldweergave. Het is verantwoordelijk voor het moduleren, versnellen en afbuigen van elektronenstralen op schermen om beelden te creëren. Deze afbeeldingen kunnen afbeeldingen (computermonitor, televisie), radardoelen, elektrische golfvormen (oscilloscoop) of andere verschijnselen vertegenwoordigen.
Een kleuren-CRT bestaat uit:
