עמוד:12

מידיעת היחס 1 מ / _6 ומידיעת הערך של 6 חישבו את מסת האלקטרון : §< 1 ת 1 9 . 11 10 1 ( את ערכו המדוייק תוכל 6 לחשב בעזרת הנתונים שבנספח א ) . שרשרת המחקרים , שהחלו עם ניסוייו של מיכאל פרדיי , הביאו כעבור כ - 35 שנה לגילוי האלקטרון . ב . אופן היווצרות קרני הקתודה בשפופרות התפרקות כדי להסביר את אופן היווצרות קרני קתודה בשפופרת התפרקות יש להניח כי הגז הנמצא בשפופרת כולל כבר בתחילת הניסוי הם יונים . נזכור כי יון שלילי הוא אטום שהתווסף לו אלקטרון ( או כמה אלקטרונים ) , ויון חיובי הוא אטום שנגרע ממנו אלקטרון ( או כמה אלקטרונים ) . כאשר יוצרים מתח חשמלי גדול בין האלקטרודות של השפופרת - היונים החיוביים נמשכים אל הקתודה , נעים לעברה , ומתנגשים בה במהירות רבה . כתוצאה מהתנגשויות אלו משתחררים אלקטרונים מהמתכת שממנה עשויה הקתודה . אלקטרונים אלה מואצים על - _ידי השדה החשמלי שבין האחדה והקתודה לעבר האנודה . חלקם מתנגשים באטומי הגז וגורמים ליינון שלהם , כלומר הם עוקרים _מהאטומים אלקטרונים והופכים אותם ליונים חיוביים . היונים החדשים מואצים גם הם לעבר הקתודה , ועוקרים ממנה אלקטרונים . באופן כזה נמשכת תנועת האלקטרונים מהקתודה . מתיאור זה נובע כי אם לחץ הגז בשפופרת ההתפרקות קטן מדי - לא יווצח קרני קתודה . תוצאות ניסויים אכן מאשרות זאת . ג . קרני תעלה הסברנו בסעיף הקודם שקרני קתודה נוצרות כיוון שבשפופרת ההתפרקות נמצאים גם יונים חיוביים . אפשר להיווכח בקיומם של יונים אלה באופן ניסויי : משתמשים בקתודה שבה נוקבו כמה תעלות צרות ( איור 6 ) ויוצרים מתח גדול בין האלקטרודות . במצב זה מופיעות אלומות קרניים העוברות דרך תעלות הקתודה בכיוון מנוגד לכיוון תנועתן של קרני הקתודה . לאלומות אלו קוראים קרני תעלה . אופן הסחתן של קרני תעלה בשדה חשמלי ובשדה מגנטי מצביע על כך שקרני תעלה הן זרם חלקיקים בעלי מטען חשמלי חיובי . בעזרת ניסויים של הסחה בשד ה חשמלי ובשד ה מגנטי מצאו את המהירות _^ ואת היחס 1 מ / 5 ) המתאים לחלקיקים שלהן . מצאו כי מהירות החלקיקים היא מסדר גודל של אלפית ממהירות האור . זו מהירות גבוהה לעומת המהירויות שבהן אנו מורגלים בחיי היום - יום , אך היא קטנה לעומת מהירות האלקטרונים באלומת קרני קתודה . איור : 6 קת 1 תעלה

מכון ויצמן למדע. המחלקה להוראת המדעים

אוניברסיטת תל אביב

ישראל. משרד החינוך


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר