Jak vznikají katodové paprsky?

Katodové paprsky vznikají při použití vysokého napětí mezi katodou a anodou ve vakuové trubici. Katoda je záporně nabitá elektroda, zatímco anoda je kladně nabitá elektroda. Když je napětí aplikováno, elektrony jsou emitovány z katody a putují směrem k anodě. Tyto elektrony se nazývají katodové paprsky.

Produkci katodových paprsků lze vysvětlit fotoelektrickým jevem. Když světlo dopadá na kovový povrch, může způsobit vyzařování elektronů z povrchu. Energie světelných kvant (fotonů) se totiž přenáší na elektrony, což jim dává dostatek energie k překonání přitažlivé síly atomů kovu a úniku z povrchu.

V katodové trubici se katoda zahřívá na vysokou teplotu. To způsobí, že elektrony jsou emitovány z povrchu katody termionickou emisí. Termionická emise je emise elektronů z horkého povrchu. Elektrony emitované z katody jsou pak urychlovány směrem k anodě vysokým napětím aplikovaným mezi elektrody.

Katodové paprsky lze zaostřit do paprsku pomocí magnetického pole. Magnetické pole způsobuje, že se elektrony v katodových paprscích pohybují po kruhové dráze. Poloměr kruhu je určen silou magnetického pole a rychlostí elektronů. Nastavením síly magnetického pole lze katodové paprsky zaostřit do určitého bodu.

Katodové paprsky se používají v různých aplikacích, včetně televizních přijímačů, elektronových mikroskopů a rentgenových přístrojů. V televizních přijímačích se k vytvoření obrazu na obrazovce používají katodové paprsky. V elektronových mikroskopech se katodové paprsky používají ke zvětšení objektů. V rentgenových přístrojích se katodové paprsky používají k výrobě rentgenového záření.