Техника - молодёжи 1934-08, страница 17

все те же ©лектромагнитные колебания, что и световые лучи; основные законы распространения тех и других одинаковы.

Второй класс лучистых явленйй представляет собой потоки электронов в разреженных газах, например так называемые катодные лучи. Это излучение состоит из отдельных частичек элементарных электрических зарядов, быстро движущихся по определенному направлению.

Такие элементарные электрические заряды (электроны или негатоны) можно получить, если взять например стеклянную трубку, содержащую сильно разреженный газ, с двумя электродами на концах и соединить их с каким-нибудь источником высокого напряжения. Тогда под действием электрического поля внутри такой разрядной трубки из поверхности отрицательного электрода (катода) начинают выделяться электроны, которые распространяются в трубке в направлении к положительному полюсу (аноду). Другими словами электроны начнут двигаться в определенном направлении и образуют потоки катодных лучей. Они представляют собой типичный пример лучистых явлений второго вида.

Движение электронов в электрическом поле происходит с ускорением, т. е. их скорость будет постепенно возрастать, пока они не коснутся поверхности положительного полюса или стенок разрядной трубки и отдадут им свой заряд. Скорость движения катодных лучей эарисит прежде всего от напряжения электрического поля, приложенного к электродам. При низком напряжении получаются медленные, или, как говорят, мягкие катодные лучи. Они легко поглощаются самыми тонкими листочками различных твердых тел, например слюды, в несколько десятитысячных долей миллиметра толщиной. При высоком напряжении получаются быстрые или жесткие катодные лучи, которые способны пронимать через листочки тел такой толщины.

Пучками катодных лучей в разрядных трубках широко пользуются сейчас в радиоделе для получения радиоволн (катодные генераторы) и усиления получаемых радиосигналов (катодные усилители).

Третий класс излучения называется анодными или каналовыми лучами. Если достаточно жесткий катодный луч ударяет в атомы газа, наполняющего разрядную, трубку, то он отрывает от атомов внещний электрон, т. е. один из элементарных отрицательных зарядов электричества, расположенных по

внешней зоне атомов. Поэтому атом, у которого оторван внешний электрон, полу чае г положительный электрический заряд, так как теперь внутренняя положительно заряженная часть атома получает перевес над внешней отрицательно заряженной частью. В результате образуются так называемые газовые ионы. Под действием электрического поля эти газовые ионы начинают двигаться подобно электронам с ускорением, но в обратном направлении, чем катодные лучи, так как ионы притягиваются отрицательным полюсом разрядной трубки и отталкиваются положительным.

Таким образом создаются потоки быстро движущихся положительно заряженных атомов или молекул — газовых ионов. Эти - потоми ионов в газах и представляют собой третий вид излучения — анодные или кана-ловые лучи.

Основным методом, который дает возможность разобраться во всех этих сложных лучистых явлениях, можно считать действий на излучение магнитного поля.

Первый вид излучения — электромагнитные лучи — совершенно не отклоняются в магнитном поле. Напротив, второй и третий виды излучения, т. е. потоки электронов и потоки ионов, отклоняются от своего пути: в магнитном поле они двигаются не по прямой линии, а по кривой. При этом отрицательные катодные лучи отклоняются в од ном направлении, а положительные потоки ионов — в противоположном.

Измеряя величину этого отклонения в магнитном поле определенной силы, можно вычислить скорость, заряд и массу этих движущихся ионов и электронов. В результате таких измерений удалось чрезвычайно тщательно изучить все физические свойства катодных « Качаловых лучей. Оказалось, что все электроны совершенно одинаковы по своему заряду в массе. Единственная величина, которой они могут отличаться, — это скорость их движения.

Когда же стада исследовать с помощью магнитного поля потоки ионов, то оказалось, что они по своим физическим свойствам весьма отличны друг от друга. У них могут быть различными и масса, и величина заряда, и скорость движения. Детальные исследования показали, что масса ионов равна массе атомов и молекул газов, оставшихся в разрядной трубке. Таким образом можно говорить об ионах различных газов —азота, кислорода и т. д. Все эти ионы, находясь о электрическом поле внутри разрядной трубки, приходят в движение и образуют потоки положительных лучей, чрезвычайно разнообразных по своему составу.