bélyegkép|200px|jobbra|Crookes-cső bélyegkép|200px|jobbra|Működő Crookes-cső bélyegkép|200px|jobbra|Katódsugarak eltérülése mágneses mezőben bélyegkép|200px|jobbra|Katódsugarak eltérülése ellentétes irányú mágneses mezőben bélyegkép|250x250px A katódsugárzás a katódsugárcsőben kialakuló elektronsugárzás hagyományos elnevezése. Ezt a részecskesugárzást ugyanis a vákuumcsövek katódjából kiinduló sugárzásként fedezte fel Julius Plücker (1801–1868) német fizikus 1859-ben.
Tulajdonságai A katódsugárzás katód felületére merőlegesen indul ki. Külső eltérítő hatás hiányában egyenes vonalban halad, függetlenül az anód helyétől. A katódsugárzás hatására egyes anyagok látható fényt sugároznak, azaz a katódsugárzás fluoreszkálást, illetve foszforeszkálást okoz. (Ez a jelenség vezetett a felfedezésükhöz: A vákuumcső katóddal szemközti üvegfala zöldes színben fluoreszkált.) Mechanikai hatása van: A katódsugárcsőben elhelyezett könnyű kerék a sugárzás hatására forgásba jön. Hőhatása van: Félgömb alakú katód középpontjában az oda helyezett fémlemez izzásba jöhet. Bizonyos anyagokban kémiai változást okoz, emiatt például a katódsugárzás a fekete-fehér filmen és fotólemezen feketedést eredményez. Vastagabb anyagban elnyelődik. Emiatt a katódsugárcsőben elhelyezett fémlemeznek jól látható árnyéka van. Nagyon vékony (~0,001 mm vastagságú) fémfólián áthatol. Ilyen fóliával lezárt vákuumcsőből a katódsugár kivezethető a levegőre. (Ezt a kísérletet Lénárd Fülöp magyar/német fizikus végezte el 1893-ban.Budó Ágoston: Kísérleti Fizika II., Tankönyvkiadó, Bp. 1971. → Fizikai Nobel-díj, 1905.) A katódsugárzás elektromos mezővel és mágneses mezővel is eltéríthető. Negatív töltésű részecskék alkotják, ezeket a részecskéket 1890-ben George Johnstone Stoney ír fizikus nevezte el elektronoknak. Az anódba ütköző katódsugárzás elektronjainak lefékeződésekor röntgensugárzás keletkezik.
Előállítása A katódsugarakat először Geissler-csővel állítottak elő. Ez egy olyan légüres üvegcső, amelyben két elektróda található: a katód (negatív elektróda) és az anód (pozitív elektróda). A katódsugarak hatására a cső katóddal szemközti fala zöldes színben fluoreszkál. William Crookes angol fizikus, kémikus speciális, úgynevezett Crookes-csöveket fejlesztett ki ezen sugárzás vizsgálatára. Ezekkel már a katódsugarak eltérítése is vizsgálható, például a csőben elhelyezett fémlap (kereszt) árnyéka mágneses mező hatására elmozdul. Karl Ferdinand Braun 1897-ben továbbfejlesztette a Croockes-csövet, az általa megalkotott Braun-csőben már elektromos árammal izzított katód található.
Alkalmazása A hagyományos oszcilloszkópban az elektromos rezgések képét Braun-csőben előállított katódsugár rajzolja fel a cső fluoreszkáló anyaggal bevont ernyőjére. A katódsugarat ezekben a csövekben elektromos mezővel térítik el. A hagyományos televíziók és monitorok képcsöve szintén Braun-cső, de ezekben mágneses eltérítést alkalmaznak. Az elektroncsöves rádiók hangolásjelzőjeként alkalmazott varázsszem szintén speciális katódsugárcső, melyben a katódsugárzás a fluoreszkáló anyaggal bevont anód felületét gerjeszti fénykibocsátásra. A röntgencsövekben katódsugárzással hozzák létre a röntgensugarakat. A régebbi típusú tv-kamerák egyes változatainak vidicon képfelvevő csöveiben a képjelek kiolvasására.
Lásd még Részecskegyorsító Katódsugárcső
Jegyzetek
Külső hivatkozások A katódsugárcső honlapja (angol) Röntgen és a katódsugárzás (Sulinet) A fenti képek animációja a FizKapu portálon.
Kategória:Szilárdtestfizika Kategória:Héjfizika