اشعه کاتدی چیست؟

اشعه کاتدی جریانی از الکترون‌ها است که از الکترود منفی یا کاتد خارج می‌شود. برای تولید این اشعه از یک لوله شیشه‌ای که در هر سر آن یک الکترود قرار دارد، استفاده می‌کنند. داخل این لوله، گازی مانند نئون وجود دارد و میان الکترودهای آن اختلاف سطح الکتریکی نسبتاً زیادی (حدود 10 هزار ولت) برقرار است.

در این حالت، الکترون‌ها از الکترود منفی یا کاتد خارج می‌شوند و به خط مستقیم حرکت می‌کنند. وقتی فشار گاز داخل لوله بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد، در دیواره لوله نور سبز رنگی پدیدار می‌شود. اگر صفحه‌ای پوشیده از سولفید روی را در مقابل کاتد قرار دهیم، متوجه می‌شویم که جرقه‌هایی روی صفحه پدیدار می‌شود. این جرقه‌ها نشان‌دهنده گلوله باران شدن صفحه بوسیله ذراتی هستند که از کاتد خارج می‌شوند و به خط مستقیم حرکت می‌کنند.

سولفید روی در اثر تابش اشعه نامرئی، نور مرئی تولید می‌کند. این پدیده را فلورسان و این مواد را فلوئورسان می‌نامند.

همانطور که بیان شد اشعه کاتدی جریانی از الکترون‌ها است. برای اثبات این موضوع کافی است با قرار دادن قطب‌های مثبت و منفی در مسیر این اشعه، یک میدان الکتریکی ایجاد کنیم. در این حالت اشعه کاتدی به سوی قطب مثبت انحراف پیدا می‌کند. وجود یک صفحه فلورسان در مسیر اشعه انحراف آن را نشان می‌دهد. بنابراین اشعه از ذراتی با بار منفی تشکیل شده است.

ویژگی‌های اشعه کاتدی

1. این اشعه در خط مستقیم حرکت می‌کند.
2. جهت حرکت اشعه عمود بر سطح کاتد است.
3. تابش اشعه روی برخی از مواد موجب ایجاد پدیده فلورسان می‌شود.
4. وقتی این اشعه روی برخی مواد تابانده می‌شود، آنها را گرم می‌کند.
5. اشعه کاتدی دارای انرژی مکانیکی است. به گونه‌ای که بر سطحی که تابانده می‌شود، فشار وارد می‌کند.
6. این اشعه می‌تواند به درون صفحات نازک فلزی نفوذ کند.
7. می‌تواند گازها را یونیزه کند.
8. این اشعه در میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی منحرف می‌شود.

تابش اشعه کاتدی روی فلزاتی چون پلاتین و تنگستن باعث تولید اشعه ایکس می‌شود. اشعه ایکس در علم، صنعت و پزشکی کاربردهای فراوان دارد.

منابع

1. کتاب چرا، چطور، چگونه؟ نوشته دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال. ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز. موسسه نشر و تحقیقات ذکر. تیر 1393.