★歷史:
1857年蓋斯勒製作出蓋斯勒管(真空度約千分之一大氣壓),當時許多科學家試圖用更先進的真空技術抽出更多氣體,結果發現蓋斯勒管越接近真空,光芒就越黯淡。
1869年希托夫(Johann Hittorf)嘗試在陰極和陽極之間放塊板子,結果發現板子的陰影投射在陽極那邊的玻璃上,可見有某種看不見的射線從陰極射向陽極,因此便將其稱為「陰極射線」,而這種裝置就稱為「陰極射線管」。那個十字型障礙物也被稱為「希托夫十字」。
1879年英國物理學家克魯克斯(William Crookes)將真空管的真空程度提高到小於百萬分之一大氣壓,結果管子完全不再發光,只有陽極那端的玻璃本身發出綠色光芒!
★說明:
若在克魯克斯管中加入螢光礦石(如:方鈉石、磷灰石、硫化鋅)可用來觀察礦物在陰極射線下的螢光反應。[撰文者:第88屆王敬皓、張喆安]
陰極射線管(Cathode Ray Tube,簡稱CRT)是用於研究電子性質的實驗裝置,對於電子的發現和電學原理的理解至關重要。它由一個密封的玻璃管、兩端的電極(陽極和陰極)、以及內部低壓氣體或完全真空的環境組成。 當施加高電壓於陰極和陽極之間時,陰極便會發射出電子,這些電子在管內的真空中以直線運動,形成所謂的“陰極射線”。這些電子束在沒有任何外力作用下會沿著管內的直線運動。但如果對陰極射線管施加外部的電場或磁場,射線會偏轉,這揭示了電子帶有負電荷的性質。 陰極射線管的實驗為科學家提供了電子的物理性質的證據,尤其是在1897年,英國物理學家J.J.湯姆森利用此裝置證明電子是帶負電的基本粒子,並因此開創了粒子物理學的先河。這項發現改變了我們對物質結構的基本認識。 此外,陰極射線管也被應用於顯示技術中,特別是在早期的電視和顯示器中,電子束掃描螢光屏以形成影像。隨著技術發展,雖然現代顯示器已逐步取代了陰極射線管,但它仍然是物理學歷史上重要的實驗工具。