Hvordan produceres katodestråler?

Katodestråler dannes, når en højspænding påføres mellem en katode og en anode i et vakuumrør. Katoden er en negativt ladet elektrode, mens anoden er en positivt ladet elektrode. Når spændingen påføres, udsendes elektroner fra katoden og bevæger sig mod anoden. Disse elektroner kaldes katodestråler.

Produktionen af ​​katodestråler kan forklares med den fotoelektriske effekt. Når lys rammer en metaloverflade, kan det forårsage, at elektroner udsendes fra overfladen. Dette skyldes, at energien fra lyskvantaerne (fotonerne) overføres til elektronerne, hvilket giver dem nok energi til at overvinde metalatomernes tiltrækningskraft og undslippe fra overfladen.

I et katodestrålerør opvarmes katoden til en høj temperatur. Dette forårsager, at elektroner udsendes fra katodens overflade ved termionisk emission. Termionisk emission er emissionen af ​​elektroner fra en varm overflade. Elektronerne, der udsendes fra katoden, accelereres derefter mod anoden af ​​den høje spænding, der påføres mellem elektroderne.

Katodestrålerne kan fokuseres til en stråle ved at bruge et magnetfelt. Det magnetiske felt får elektronerne i katodestrålerne til at bevæge sig i en cirkulær bane. Cirklens radius bestemmes af magnetfeltets styrke og elektronernes hastighed. Ved at justere styrken af ​​magnetfeltet kan katodestrålerne fokuseres til et punkt.

Katodestråler bruges i en række forskellige anvendelser, herunder tv-apparater, elektronmikroskoper og røntgenmaskiner. I fjernsynsapparater bruges katodestråler til at skabe billedet på skærmen. I elektronmikroskoper bruges katodestråler til at forstørre objekter. I røntgenmaskiner bruges katodestråler til at producere røntgenstråler.