Mitkä ovat katodisädekokeilun päätelmät?

Hänen kokeilunsa tehtiin kaikki, mitä kutsutaan katodisädeputkeksi, joten ensinnäkin yritän selittää, mikä tämä on ja miten se toimii.

Katodisädeputki on ontto sinetöity lasiputki, joka on tyhjössä (siinä on ollut kaikki ilma imetty ulos).

Yhdessä päässä on sähköinen hehkulanka (jota kutsutaan katodiksi tässä kokeessa) aivan kuten lampun sisällä. Toisessa päässä on loisteputki, joka on aivan kuten vanhanaikainen TV-näyttö.

Ohitat sähkövirran hehkulangan läpi ja se alkaa hehkua. Samalla liität hehkulangan ja fluoresoivan näytön sähkölähteeseen.

Tämä asettaa sähkökentän näytön ja hehkulangan väliin - ja jos näyttö on positiivinen, hehkulangan elektronit virtaa kohti näyttöä, mikä saa sen hehkumaan.

(On vaikea selittää, miten se on kytketty vetämättä kuvaa! Ajattele sitä, että hehkulanka on liitetty akkuun - se hehkuu aivan kuten lamppu, mutta ei niin kirkkaasti. Sitten kytket toisen akun (+) näyttöön liitetty päätelaite ja hehkulangaan liitetty (-) -liitäntä, mutta todellisuudessa tehon on oltava erittäin korkea, vaikka käytät sähköverkkoon muunnettua sähköä

Tuolloin Thomson aloitti työnsä, näytöllä näkyvä hehku oli salaperäinen ja kukaan ei tiennyt, mikä se oli. He tiesivät, että katodista (hehkulangasta) tuli jonkinlainen säde ja että katodista aiheutui myös jonkinlainen negatiivinen varaus, koska näytön ja katodin välisessä virtapiirissä virtaa sähkövirta.

Thomsonin ensimmäisessä kokeessa hän halusi nähdä, voiko hän erottaa negatiivisen varauksen säteistä. Hän tiesi, että magneetit voivat siirtää sähköisesti varautuneita esineitä (Michael Faraday löysi tämän ja on hänen sähkömagnetismin teoriaansa).

Thomson perusti katodisädeputken, mutta sijoitti magneetin säteiden polun yläpuolelle. Hän havaitsi, että säteet olivat taipuneet ja negatiivinen varaus taivutettiin täsmälleen samalla tavalla.

Toisessa kokeessaan hän halusi nähdä, jos säteet taivuttaisivat sähkökentän läsnä ollessa, mitä odotat varautuneelta hiukkaselta. Hän totesi, että säteet mutkittelivat ja suuntaan, jonka odotettiin olevan negatiivinen. Tämä on tärkeää, koska se osoittaa, että säteet eivät ole samat kuin valonsäde. Valoa ei taivuta sähkö- tai magneettikentillä.

Kolmannessa kokeessaan hän halusi nähdä, voisiko hän mitata massan ja varauksen suhteen (massa jaettuna varauksen määrällä). Tämän suorittamiseksi hän mitasi, kuinka pitkälle magneettikenttä oli säteittänyt säteen. Hän totesi, että massan ja varauksen välinen suhde oli yli tuhat kertaa pienempi kuin vetyionin (H +), mikä viittaa siihen, että hiukkaset olivat erittäin kevyitä tai hyvin suuria.

Ne ovat itse asiassa hyvin kevyitä ja niillä on sama määrä latausta kuin vetyioni, mutta aivan päinvastainen, koska ne ovat negatiivisia.