هرگاه مداری با استفاده از یک پیل، یک آمپرسنج یک لامپ و یک کلید ترتیب دهیم، هنگامی که کلید بسته است، لامپ روشن می شود و آمپرسنج عبورجریان را نشان می دهد ولی اگر کلید را باز کنیم، لامپ خاموش می شود و آمپرسنج جریانی را نشان نمی دهد.علت این است که هوا و به طور کلی گازها عایق الکتریسیته اند. ولی آزمایش نشان می دهد که اگر اختلاف پتانسیل بین دو نقطه به حد کافی باشد جریان الکتریکی از هوا عبور می کند و این جریان به شکل جرقه صورت می گیرد. این عبور جریان الکتریکی از یک گاز را تخلیه الکتریکی می نامند.
جرقه الکتریکی معمولا بین دو رسانای نزدیک به هم تولید می شود. برقی که میان دو ابر باردار، پایین ابر و زمین به صورت صاعقه جستن می کند، در واقع صاعقه بسیار بزرگی است که میلیون ها ولت اختلاف پتانسیل سبب تولید آن می شود. تخلیه الکتریکی در گازها با پدیده فیزیکی جالبی همراه است و بررسی همین پدیده هاست که منجربه کشف الکترون شد.
عبور جریان الکتریکی در فشارهای مختلف را می توان توسط یک لوله شیشه ای به طول 15 سانتی متر یا بیشتر، که متصل به پمپ تخلیه هواست ودو الکترود فلزی در دو انتهای آن قرار دارد، بررسی کرد. برای این منظور باید یک اختلاف پتانسیل مستقیم در حدود v 1000 یا بیشتر بین دو الکترود برقرار کرد. پس از به کار افتادن لامپ آثار نوری حاصل از تخلیه الکتریکی نخست در الکترودها ظاهر می شود و همین که فشار هوای درون لوله به حدود 20 میای متر جیوه رسید ، بین دو الکترود یک یا چند پرتو نوری موجی شکل به رنگ بنفش پدید می آید.با کم کردن فشار این پرتوها پهن تر می شود. وبه شکل ستون نوری لایه لایه گلی رنگی در می آیند که فاصله بین دو الکترود را پر می کند. وقتی که فشار هوای درون لوله به 5 میلی متر جیوه رسید، فضای تاریکی در نزدیکی کاتد ظاهر می شود که فضای تاریک فاراده ای نام دارد.
به تدریج که فشار درون لوله پایین می آید، کم کم فضای تاریک دیگری به نام فضای تاریک کروکس ظاهر می شود.در فشار 0.01
میلیمتر جیوه این فضا تمام لوله را اشغال می کند. در این حالت جدار شیشه ای لوله به رنگ سبز در می آید که ناشی از خاصیت فلورسانس شیشه است. در سال های آخر قرن 19 ضمن آزمایشات متعدد معلوم شد که پرتوهای کاتدی جریانی از ذرات الکتریسیته منفی هستند که امروزه آن را الکترون می نامند.
بار الکتریکی هر الکترون تخلیه الکتریکی در گازها 19-
10* 1.6 c و جرم آن 31-
10 * 9.11 کیلوگرم است.
این پروتون های الکترونی وقتی ایجاد می شوند که فشار درون لوله کمتر از 0.01 میلیمتر جیوه باشد. چون فشار درون لوله بسیار کم است، بیشتر الکترون ها بدون برخورد به مولکول های گاز به خط راست حرکت می کنند.
لوله ای که در آن پرتو های کاتد ظاهر می شود، لوله کروکس خوانده می شود.
نتایج آزمایش
1- اختلاف پتانسیل لازم برای ایجاد تخلیه الکتریکی به فشار گاز و فاصله بین دو رسانا بستگی دارد.
2- هر چه فاصله بین دو رسانا بیشتر باشد، اختلاف پتانسیل لازم برای تخلیه بیشتر است ولی این اختلاف پتانسیل با فاصله دو رسانا نسبت عکس دارد.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 1813
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!