Katodstrålar uppstår när en hög spänning appliceras mellan en katod och en anod i ett vakuumrör. Katoden är en negativt laddad elektrod, medan anoden är en positivt laddad elektrod. När spänningen kopplas in emitteras elektroner från katoden och accelererar mot anoden – dessa rörliga elektroner är vad vi kallar katodstrålar.
Produktionen av katodstrålar kan delvis förklaras genom den fotoelektriska effekten. När ljus träffar en metallyta kan elektroner lossna från ytan. Detta beror på att energin från ljuskvanta (fotoner) överförs till elektronerna, vilket ger dem tillräcklig energi för att övervinna attraktionskrafterna från metallatomerna och lämna ytan.
I ett katodstrålerör hettas katoden upp till en hög temperatur, vilket gör att elektroner emitteras från dess yta genom termisk emission – det vill säga att elektroner avges från en upphettad yta. De frigjorda elektronerna accelereras därefter mot anoden av den höga spänning som finns mellan elektroderna.
Katodstrålarna kan fokuseras till en smal stråle med hjälp av ett magnetfält. Fältet får elektronerna att röra sig i en cirkulär bana, där radien bestäms av magnetfältets styrka och elektronernas hastighet. Genom att finjustera fältets styrka kan katodstrålarna riktas mot en exakt punkt.
Katodstrålar har haft stor betydelse inom tekniken och används bland annat i tv-apparater, elektronmikroskop och röntgenapparater. I äldre tv-apparater skapade katodstrålarna bilden på skärmen, i elektronmikroskop används de för att förstora objekt med extrem precision, och i röntgenapparater genererar de röntgenstrålning för medicinsk bildtagning.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online