A rejtélyes katódsugárzás

1. A rejtélyes katódsugárzás http://members.chello.nl/~h.dijkstra19/index.htmlhttp://www.oneillselectronicmuseum.com/

2. A gimnáziumok aranykora1896: „Szegszárdi Főgymnasium” • Szabó Ferenc, gimnázium az első fizikatanára alapítja, sok a korban népszerű csővel • Jól felszereltnek számított • II. világháború alatt 95% elpusztul

3. A XIX.-XX.sz: Tudomány, technika, haladás

4. Megjelennek a mérnök-fizikusok:Pl. Edison, Tesla, magyarok

5. Mivel foglalkoztak a fizikusok a XIX. sz.-ban? • A négy ismert kölcsönhatás (hő, fény, elektromosság, mágnesség) newtoni alapon történő egyesítésével Ideológia vonatkozása: Schelling romantikus természetfilozófiája

6. Oersted, Faraday, Maxwell Elektromosság + mágnesség + fény

7. Kelvin, Joule mechanika + hő + elektromosság

8. Michelsohn „…a fizikának vége, és a fizikusoknak már nincs más dolguk, mint a természeti állandókat hét tizedesjegy pontossággal megmérni…”(1887) Kisebb „felhőcskék”:

9. …és mivel foglalkoznak ma a fizikusok? A négy ismert kölcsönhatás egyesítésével Az E8 objektum politópja Anthony Garrett Lisi ? 

10. CERN, ATLAS detektor: Higgs bozon? Fizika vége? Izgalmas időket élünk… 1897: Katódsugárzás: az első elemi részecske megtalálása 2008: az utolsó elemi részecske megtalálása? (a SM modellben)

11. Előzmények: Az elektromosság diadalútja • Fémekben: • Folyadékokban: • Gázokban?

12. Vezetési jelenségek gázokban • A gázok általában jól szigetelnek • Ívkisülés: normál gáz, nagy áramerősség

13. Ruhmkorff-induktor (szikrainduktor) Vezetési jelenségek gázokban • Szikrakisülés: normál gáz, nagy feszültség

15. Heinrich Geissler csövei • 1850 k.: Higanyos szivattyú: nagy vákuum • gázkisülési csövekben nagyfeszültségnél szép izzás

16. Heinrich Geissler csövei

17. Heinrich Geissler csövei

18. Képek a szertárból

19. Képek a szertárból

20. Képek a szertárból

21. Julius Plücker 1854: A gázoszlop mágneses térben eltéríthető. Különböző gázok különböző színűek, és a színképük vonalas. 1859: Nagyon nagy vákuumnál, nagy feszültségnél a katóddal szemközti üvegfal világit

22. Képek a szertárból Crookes-cső, XX:sz eleje

23. Crookes-csövek

24. Johann Hittorf(1860-1889,csaknem 30 éven át kutatja) • sugárzás a katódból indul ki, és egyenes vonalban terjed, • becsapódásakor pedig több anyagon fluoreszcenciát okoz • katódsugárzás eltéríthető mágneses mezőben • Hőt termel • a kisülési csövekben tapasztalható fényjelenségek magyarázatára egy ütközési ionizáción alapuló elméletet dolgoz ki.

26. Crookes A legnagyobb tekintélyű angol kutató, évtizedeken át kutatja, kimutatja pl. a sugárzás nyomását is 1879: Szerinte a katódsugár nem más, mint negatív töltéssel ellátott molekulák áramlása. A molekulák úgy tesznek szert negatív töltésre, hogy a katódnak ütközve onnan negatív töltést vesznek fel, majd nagy sebességgel eltaszítódnak tőle.

28. Egy érdekes Crookes-cső

30. Képek a szertárból

31. Goldstein 1870: Az egyenes katódsugaraktól védett fluoreszkáló ernyő fénylik Felfedezhette volna a Röntgen-sugárzást A katódsugárzás merőlegesen lép ki a katód felületéről, Nap ultraviola sugárzásával találja hasonlónak. Nem MOLEKULÁK okozzák A sugárzás elektromágneses hullám természetű, 1880-ban!!!

32. Goldstein híres csöve Az üvegcső két elektródját felváltva használja katód gyanánt. Ha a sugárzást valóban negatív töltésű molekulák alkotják, akkor a mozgó molekulák által kisugárzott spektrumban Doppler - eltolódást kell észlelni. Ilyen nincs.

34. Heinrich Hertz 1882: Megfigyeli, hogy a sugárzás képes fémfólián áthatolni, és hogy elektromos mezőben nem téríthető el. 1886:az elektromos szikra kisülése közben elektromágneses hullámok keletkeznek. A katódsugárzást is elektromágneses hullámnak vélte, tévesen.

35. A röntgensugárzás: 1895 Röntgen képe feleségéről Eötvös keze, Klupathy Jenő felvétele Károly Iréneusz felvételei

36. Képek a szertárból Szekszárd első röntgencsöve az 1920-as évekből

37. 1880-1882: A bécsi Technische Hochschule 1883-1887: A Heidelbelbergi Egyetem Lénárd Fülöp(1862-1947) 1872-1880: A Pozsonyi Főreáliskola tanulója.

38. 1887: Fél évet pesti egyetemen dolgozik, de mivel nem kap állást ezért végleg Németországba települ át. 1892-1893: Heinrich Hertz asszisztenseként dolgozik a bonni egyetemen. A katódsugárzást sikerül elektromos térben eltérítenie. A sugárzás nem lehet más, mint az anyagtalan elektromosság, a töltött test nélküli elektromos töltés, azaz az éter. 1893-1907: különféle német egyetemeken.Elsőként sikerül a sugárzást egy 0,001 mm vastag - fémszitával megerősített- ablakon kivezetnie. Lénárd Fülöp(1862-1947)

39. 1896: Prioritásvitába keveredik Röntgennel az X sugarak felfedezésének ügyében 1905: Fizikai Nobel-díjat kap a katódsugárzással kapcsolatos munkásságáért. Lénárd Fülöp(1862-1947) 1897: prioritásvita Thomsonnal. Az éter kvantált, az elektronokat, csak mint az éter kvantumait tekintette, és soha nem fogadta el anyagi mivoltukat. 1899-1902: A fotóeffektus vizsgálata 1907: A Magyar Tudományos Akadémia rendes tagjává választja. Itthon az I. világháború kitöréséig, mint “külföldön élő hazánkfia” van számon tartva, sőt később a kolozsvári és a pozsonyi egyetemre is meghívják. Ez évtől a Heidelbergi Egyetem professzora és német állampolgár lesz.

40. 1922: a dicstelen politikai szerepvállalás kezdete Lénárd Fülöp(1862-1947) • 1911: a relativitáselmélet „hókuszpókusz” • 1920: viták Einsteinnel az éterről

41. 1926: Az Avogadro-szám meghatározásáért Perrin 1895:katódsugárzás negatív töltésű részecskék áramlása Áramerőssége mikroamperes nagyságrendű

42. Joseph John Thomson • Megméri a katódsugarak sebességét, az a fénysebesség ezredrésze, tehát nem elektromágneses hullám • Eltéríti a sugarakat elektromosan is • Hertz azért nem tudta, mert nem volt elég jó a vákuum • Szerinte nem kémiai atomok, mert tömegük 2000-szer kisebb, mint a hidrogéné • Meghatározza a fajlagos töltést • Próbálkozik az elektron töltésének meghatározásával • Atommodell: mazsolás puding • Tömegspektroszkóp: • Neon atomok 20-as és 22-es izotópjai • Munkásságának elismerése: • 1906 Nobel díj az elektron felfedezéséért

43. Joseph John Thomson • Éteri vagy anyagi eredet? • Thomson által készített első cső: • A katód, B anód: jól meghatározott sugár • Koaxiális hengerpár: külső földelve,belső elektorméterhez kapcsolva • Mágneses eltérítés • Elektrométer akkor jelez, ha a sugár a hengerpár nyílására irányul • Meghatározza a Hő/Töltés arányból a az e/m-et • A sugarak és az elektromos töltésfolyam elválaszthatatlan, tehát a kettő ugyanaz • Gyakran támadják az elméletét, hogy elektromos térben nem téríthető el a sugár • De nagyon kis nyomáson, kis feszültségre is eltérül

44. A fajlagos töltés mérése • Thomson második (perdöntő csöve) • Mágneses és elektromos eltérítés módszere • Elektromos tér hatására eltérül, eredeti mozgásának irányára merőleges sebességre tesz szert, eltérülésének szöge: • Mágneses mező hatására is eltérül. Ekkor az eltérülés szöge: • A fajlagos töltés: Nagyságrendje:

45. Képek a szertárból

46. 1937:e hullámtermészeteG.P.Thomson Az e- felfedezése: csak egy újabb (családi) történet kezdete…

47. 1909: Fizikai Nobel-díjat kap a Marconival megosztva. Braun: út a technikai fejlődés irányába: oszcilloszkóp

49. Magyarok a TV fejlesztői közt Okolicsányi Ferenc (1894- 1954):1926:tükörcsavar-képbontás Mihályi Dénes (1894-1953)1919: "képtávíró" készülékét, amellyel elektromágneses hullámok segítségével állóképeket tudott • 1935: TV-készülék Okolicsányival és Traubbal-Telehor A:G:-nél, hazai bemutatása a Gellért szállóban

50. Magyarok a TV fejlesztői közt Tihanyi Kálmán (1897-1947) 1926:töltéstárolás elve (amerikaiak veszik meg) 1931: Kamera (később infra is) Goldmark Péter Károly (1906-1977). 1926-ban már működőképes TV 1940:Színes TV készülékét1960-as évek: A Hold kísérleteknél használt TV berendezések kifejlesztésén is dolgozott.1948: Az ő találmánya volt a mikrobarázdás lemez is, 1948-ban.