陰極線は、真空管内の電子ビームで、一方の端の負に帯電した電極 (陰極) から他方の端の正に帯電した電極 (陽極) に移動し、電極間の電圧差を横切ります。それらは電子ビームとも呼ばれます。
陰極線の仕組み
マイナス側の電極はカソードと呼ばれます。プラス側の電極はアノードと呼ばれます。電子は負電荷によって反発されるため、陰極は真空チャンバー内の陰極線の「源」と見なされます。電子は陽極に引き寄せられ、2 つの電極の間の空間を直線的に移動します。
陰極線は目に見えませんが、その効果は陽極によって、陰極の反対側のガラス内の原子を励起することです。電圧が電極に印加されると高速で移動し、一部は陽極をバイパスしてガラスに衝突します。これにより、ガラス内の原子がより高いエネルギーレベルに引き上げられ、蛍光グローが生成されます。この蛍光は、チューブの後壁に蛍光剤を塗布することで強化できます。チューブに置かれた物体は影を落とし、電子が直線、すなわち光線で流れていることを示します。
陰極線は電場によって偏向できます。これは、電場が光子ではなく電子粒子で構成されている証拠です。電子線は薄い金属箔も通過できます。ただし、結晶格子の実験では、陰極線も波のような特性を示します。
陽極と陰極の間のワイヤは電子を陰極に戻し、電気回路を完成させます。
陰極線管は、ラジオおよびテレビ放送の基礎でした。プラズマ、LCD、および OLED 画面が登場する前のテレビとコンピューターのモニターは、ブラウン管 (CRT) でした。
陰極線の歴史
1650 年の真空ポンプの発明により、科学者は真空中のさまざまな物質の影響を研究できるようになり、すぐに真空中の電気を研究するようになりました。 1705 年には、真空 (または真空に近い状態) では放電がより長い距離を移動できることが記録されていました。このような現象は目新しいものとして人気を博し、マイケル・ファラデーなどの著名な物理学者でさえ、その効果を研究しました。 Johann Hittorf は 1869 年に Crookes 管を使用して陰極線を発見し、陰極の反対側の管の光る壁に影が投じられていることに注目しました。
1897 年、J. J. トムソンは、陰極線の粒子の質量が、最も軽い元素である水素の 1800 分の 1 であることを発見しました。これは、電子と呼ばれるようになった素粒子の最初の発見でした。彼はこの功績により 1906 年にノーベル物理学賞を受賞しました。
1800 年代後半、物理学者 Phillip von Lenard は陰極線を熱心に研究し、陰極線を使った研究により 1905 年のノーベル物理学賞を受賞しました。
陰極線技術の最も一般的な商用アプリケーションは、従来のテレビ セットやコンピューター モニターの形をとっていますが、これらは OLED などの新しいディスプレイに取って代わられています。
