معنی کاتدیک

از پرتوهاى اتمى

کاتدیک

کاتدیک

کاتدیک

الکترونیک. [اِ ل ِ رُ] (فرانسوی، اِ) شاخه ای است از مهندسی که در تئوری و وسایل و طرحهای مربوط به پخش و جذب الکترونها بحث می کند، و مباحث طرح شده در آن مسائلی از این قبیلند: لوله های الکترونی، لوله ٔ اشعه ٔ کاتد، اطاقهای فتو الکتریک و امثال آن.
تاریخچه ٔ رشته ٔ الکترونیک: در سال 1868 م. هیتورف (1824- 1914) اشعه ٔ کاتدیک را کشف کرد و آنگاه به سال 1872 م. کروکس (1832- 1919) به تولید آن در لوله های کروکس پرداخت. گلدشتاین (1850- 1930) در 1886 م. اشعه ٔ مثبت را بدست آورد و مطالعات تجربی و نظری وی و دیگران توأم با کارهای ته (1831- 1901) و هرتز (1857- 1894) و لنارد (1862- 1947) و ژ. ژ. تامسن (1856- 1940) و ژان پرن (1870- 1942) ذره ای بودن طبیعت این اشعه را اثبات کرد. میلیکان (1868- 1953) به سال 1912 م. بار الکتریکی الکترون را معین کرد و طیف نگار جرم [کار تامسن و استون] (1877- 1945) جرم اتمها و یونها را بدست آورد. رونتگن (1845- 1923) در سال 1895 اشعه x (ایکس) را کشف کرد و سپس طبیعت موجی آن بوسیله ٔ آزمایشهای انحراف نور فن لو تعیین و تبیین گردید. هرتز بسال 1887 م. فتو الکتریک و ریچاردسن (1879- 1959) در 1901 م. ترمو الکتریک، و بکرل (1852- 1908) در 1896 م. رادیو اکتیویته را تبیین کرد. نظریه ٔ الکترومغناطیسی ماکس ول موجب شد که از طریق محاسبه بوجود موج الکترومغناطیسی پی برده شود. هرتز در 1888 م. آنها را بدست آورد و مطالعه کرد و آگهی و کشف این امواج به سال 1890 م. بوسیله ٔ دستگاه کهرور اختراع برانلی (1844- 1940) آسان شد. پوپوف (1859- 1905) در 1895 م. آنتن را اختراع کرد و این اختراع به مارکنی (1869- 1937) اجازه داد که درین سال از مسافتی درحدود ده دوازده کیلومتری علائم.F.S.T را انتقال دهد. پولسن (1869- 1942) تلفون بی سیم را اختراع کرد؛ و اختراع لامپهای دیود به سال 1904 م. و تریود بسال 1913 م. موجب شد که تولید موجهای مزبور انجام گیرد و خواص آنها شناخته شود.بکار بردن سلولهای فتو الکتریک و نوسان نگار کاتدیک برون (1850- 1918) باعث گردید که سینمای ناطق و تلویزیون و میکرسکپ الکترونیک و رادار و غیره اختراع شود. مطالعه ٔ تکامل علم الکتریک درین پنجاه سال اخیر وابسته بکمک متقابل دو امریست که یکی از کشف اشعه ٔ کاتدیک آغاز می گردد و به پوزیترون «اندرسون » (1832 م.) و نترون شادویک (1932) ختم میشود و دیگری از تئوریی که بوسیله ٔ ماکس ول آغاز میگردد و با گذشتن از هرتز و لورنتز و انشتین (1879- 1955) (نسبیت) و پلانک (1858- 1947) (کوانتا) و بوهر به لوئی دوبرگلی (کاشف مکانیک موجی) و شرودینگر و هایزنبرگ میرسد این دو سری تجسس که از دو مبداء مختلف آغاز میشوند هر دو در زمینه ٔ وسیعمسأله اتم بهم میرسند.

الکترون.[اِ ل ِ رُن ْ] (فرانسوی، اِ) جزئی از اتم است که واجد بار الکتریسیته ٔ منفی و مخالف بار الکتریسیته ٔ پرتون می باشد. مقدار الکتریسیته ٔ هر الکترون برابر است با: S.G.10C-10*4/8 برحسب واحد الکترو استاتیک مساوی 19-10 * 1/6 کولن است.جرم آن برابر11837 پرتون یا هسته ٔ هیدرژن میباشد.
الکترون از نظر تاریخی: یکی از نقاط مهم طرح ماده ٔ عمومی و کلی در قرن بیستم تجزیه ٔماده است به عناصر تشکیل دهنده ٔ خود که به مراتب از اتمهای شیمیایی کوچکترند. در قرن نوزدهم میلادی تئوری اتمی ماده تکوین یافت و مورد پذیرش اهل فن قرار گرفت و بر حسب آن عناصر شیمیایی مرکب از اتمهای مشخص و یک نوع و یک شکل شناخته شدند که ترکیب آنها بطریق مختلف موجب پیدایش عکس العملهای گوناگون شیمیایی و اجسام مختلف است. در قرن بیستم تجزیه ٔ هر یک از این اتمها نیز به عمل آمد و نشان داده شد که هر اتم واجد اجزای کوچکی است که یکی از آن اجزاء الکترون منفی و به عبارت مختصر الکترون است، و این جزء نخستین جزء اتم بود که با این خصوصیات کشف شد. اولین اطلاع ما بر اجزای کوچک (از جهت اندازه ٔ جرم) و تشکیل دهنده ٔ اتمها بر اثر مطالعه ٔ اشعه ٔ کاتدیک در وقت تخلیه ٔ الکتریکی ازلوله های تخلیه شده از هوا بعمل آمد. در اواخر قرن نوزدهم میلادی بحثی بین فیزیکدانان جریان داشت مبنی بر اینکه آیا اشعه ٔ کاتودیک امواجی هستند که در مسیر خود به حرکت در می آیند یا جزئی از اجزای بسیار کوچک مادی اند. کار تامسن در حدود 1897 م. و نیز تجربیات فیزیکدانان دیگر تا حدی موافق جریان اجزای کوچک مادی بودن آن بود که مطالعات وسیع بعدی احتمال فوق را بر کنار گذاشت و عقیده ٔ اهل فن را به آنجا کشانید که همه متفقاً بگویند اشعه ٔ کاتدیک از اجزای اتم ساخته شده اند و اجزای اتم نیز بدون توجه به مبداء تولید یا وسیله ٔ تولید همگی واجد یک نسبت جرمند و این نسبت مساوی 11837 جرم هسته ٔ هیدروژن است. باری نتیجه ٔ آزمایشهای متعدد شکی باقی نگذاشت که بگویند هر اتم واجد اجزائی است که یکی از آنها «الکترون » میباشد. در حدود 10 تا 15 سال بعد بموازات عمل و تجربه به روی جرم الکترونها دانسته شد که بارهای الکتریکی در الکتریسیته از واحدهای صلبی به نام الکترون، ساخته شده اند این نتیجه از یک طرف و تجربه روی الکترونهای منفی بعنوان اجزای اتم یا جرم بسیار کوچک معین از طرف دیگر موجب شد که در اتمهای شیمیایی خنثی از جهت الکتریکی بگویند که آنها باید دارای جزئی با بار مثبت نیز باشند تا سرانجام فعل و انفعالهای الکتریکی این دو نتیجه ٔ اتم خنثی دهد. این مطلب بوسیله ٔ «سر ارنست رادرفورد» مورد دقت قرار گرفت و محل آن جزء به روی هسته ٔ اتم تعیین گردید. با توجه به این مقدمات نتیجه آن میشود که هر الکترون دارای دو معنی است. بموجب یک معنی الکترون یک واحد الکتریکی است و واجد یک بار الکتریکی اعم از مثبت یا منفی می باشد. این معنی اول بار از طریق استونی در سال 1881 م. مورد بحث قرار گرفت، در معنی دیگر الکترون جزء بسیار کوچکی با جرم خاص و معینی است که حامل بار الکتریکی مشخص است و از جهت اندازه و شکل هندسی بسیار کوچک می باشد. در سال 1932 م. اندرسون اعلام کرد که در تجزیه ٔ اتمی به اجزا با بار الکتریسیته ٔ مثبت، به همان کیفیت الکترونهای منفی برخورده است و این اجزاء که بابار الکتریسیته ٔ مثبت اند بنام پوزیترون معرفی شدند و در اشعه ٔ کیهانی یافته میشوند. الکترون مثبت از این به بعد جای خود را در فیزیک بموازات الکترون منفی باز کرد و بصورت یکی از واحدهای مقدماتی درآمد. قبل از 1927 م. مدارک تجربی با این اندیشه همراه بود که الکترونها اجزای بسیار کوچک مادی اند که حامل بار الکتریکی می باشند و بی آنکه شکل آنها معین شده باشد (چون مدرکی به دست نبود شکل الکترونها کروی فرض می شد) یا اندازه ٔ آنها مشخص باشد، بطور کلی می گفتند که آنهاخیلی کوچکتر از اتمهای شیمیایی اند. بر حسب این نظر بار منفی گرفتن یک جسم اینطور تعبیر می شد: جسم مزبورمقداری الکترون منفی گرفته است، و یا بالعکس بار مثبت داشتن بمعنی از دست دادن مقداری الکترون منفی بودو با این نظر جرم جسم با بار منفی زیادتر از جرم اجسام با بار مثبت می شد، منتها تفاوت آنقدر کوچک می نمود که قابل ذکر نبود. به سال 1927 م. آزمایش معروفی روی پراکندگی الکترونی بر سطح بلورین انجام گرفت و برحسب این آزمایش معلوم شد که عمل اشعه ٔ الکترونی همان عمل اشعه ٔ X می باشد و برحسب کمیت قابل بیان است، یعنی طول موج آنها عکس سرعت مفروض الکترونهاست. بر اثر این آزمایش دوباره بحث معروف اوایل قرن بیستم در بین فیزیکدانان زنده شد مبنی بر اینکه آیا اشعه ٔ کاتدیک موجند یا جریان اجزای بسیار کوچک ماده ؟ فرق بحث در این دوره با بحث در اوایل قرن بیستم آن بود که در اوایل قرن بیستم سخن تعبیری درباره ٔ چند حقیقت شناخته شده بود در حالی که پس از 1927 م. بعکس بحث بر تناقضی دور می زد که از همه جانب آشکارا و معلوم فیزیکدانان بود. سرانجام حل آن در مکانیک کوانتوم بدست آمد ومشکل گشوده شد. باری آنچه لازم به ذکر است آن است که یک الکترون همواره باید بر حسب خواص و عمل خود در تحت شرایط مختلف تعریف و توصیف شود و خواص اساسی آن عبارت از بار و جرم و طول موج است.

455