Лучи каналовые 281, XII

КАНАЛОВЫЕ ЛУЧИ, поток быстро движущихся положительных атомных или молекулярных ионов. К. л. получаются в разрядной трубке, в катоде к-рой имеются отверстия. Возникающие в разряде положительные ионы ускоряются в области прикатодного падения потенциала и, проходя через отверстия в катоде (каналы, отсюда происходит название К. л.), попадают в другое пространство с вов-мошно, меньшим давлением газа. В зависимости от существующего в нем давления ионы К. л. более или менее часто перезаряжаются, теряя и приобретая элементарные заряды. Чем лучше вакуум, тем меньше будет сказываться эффект перезарядки. В пространстве, расположенном за катодом, К. л. могут быть анализированы с помощью электрич. и магнитного поля. Обычно это рабочее пространство отделяется железными экранами от раз- [c.416]

ИОННЫЕ ПУЧКИ, направленные потоки ионов, имеющие определ. форму. Обычно и. п. имеют малые поперечные размеры по сравнению с длиной. И. п. впервые наблюдал нем. физик Э. Гольдштейн (1886) в опытах с газоразрядной трубкой, в катоде к-рой были проделаны отверстия. Ускоренные в межэлектродном пр-ве ионы проходили через эти отверстия, создавая за катодом по ходу образованных ими пучков слабое свечение (т. н. каналовые лучи). [c.231]

Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. Установление того, что скорость распространения света конечна, и измерение этой скорости сделали более конкретными и ясными трудности, стоящие перед различными оптическими теориями. Первые методы определения скорости света, опиравшиеся на астрономические наблюдения, способствовали со своей стороны ясному пониманию чисто астрономических вопросов о затмениях отдаленных светил и о годичном параллаксе звезд. Точные лабораторные методы определения скорости света, выработанные впоследствии, используются при геодезической съемке. Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование принципа Допплера в оптике сделали возможным решение задачи о лучевых скоростях светил или движущихся светящихся масс (протуберанцы, каналовые лучи) и привели к весьма широким астрономическим обобщениям. Сравнительное измерение скорости света в вакууме и различных средах послужило в свое время в качестве ехрег1теп1ит сгис1з для выбора между волновой и корпускулярной теориями света, а впоследствии привело к понятию групповой скорости, имеющему большое значение и в современной квантовой физике. Сравнение скорости распространения света с константой с максвелловской теории, обозначающей, с одной стороны, отношение между электромагнитными и электростатическими единицами заряда, а с другой — скорость распространения электромагнитного поля, сыграло важнейшую роль при обосновании электромагнитной теории света. Наконец, вопрос о влиянии движения системы на скорость распространения света и вся обширная совокупность связанных с ним экспериментальных и теоретических проблем привели к формулировке эйнштейновского принципа относительности — одного из самых значительных обобщений [c.417]

Штарк наблюдал смещение спектральных линий, пользуясь в качестве источника света быстро несущимися светящимися атомами в каналовых лучах. Из этих опытов можно, пользуясь принципом Допплера, определить скорость каналовых лучей. Наблюдения оказались в согласии с оценкой этих скоростей по данным отклонения в электрическом и магнитном по [ях. В случае водорода получающиеся скорости столь значительны (порядка 10 см/с), что наблюдение смещения можно без труда выполнить при помощи призменного спектрограс )а умеренной разрешающей силы. [c.440]

Рис. 21.6. Наблюдение явления Допплера на каналовых лучах.

Это принципиальное отличие, характерное для теории относительности, может служить для новой экспериментальной проверки ее положений. Трудность опыта лежит в том, что ожидаемое смещение мало по сравнению с обычным (продольным) эффектом Допплера, так что даже небольшое отклонение от строгой перпендикулярности между направлением наблюдения и скоростью замаскирует ожидаемый эффект. Айвсу (1938 г.) удалось, однако, преодолеть это затруднение. В его опытах источником света служил пучок ка-наловых лучей водорода, несущихся со значительной скоростью (о Ю см/с), причем специальная конструкция трубки обеспечивала высокую однородность каналовых лучей по скоростям. Наблюдая свет, посылаемый каналовыми частицами непосредственно, и свет, отраженный зеркалом, Айвс мог выделить изменение частоты, связанное с поперечным явлением Допплера. [c.465]

В этсй трубке наблюдается поперечный эффект. Специальная установка дает продольный эффект (наблюдать вдоль направления движения каналовых лучей нельзя, ибо явление осложняется эффектом Допплера). [c.631]

В зависимости от внешних условий и свойств излучающего атома преобладать может либо та, либо другая причина уширения. При достаточно низких давлениях основную роль играет допплеровское уширение в видимой области спектра Асод a 10 с (Т = 500 К, атомный вес 20). Естественная ширина обычно значительно меньше ( 10 " ). Поэтому для ее изучения Вин и применял в качестве источника света атомный пучок (каналовые лучи, см. 158). Понятно, что уширение из-за неупругих столкновений и фазовой модуляции увеличивается с ростом давления, так как при этом сокращается время свободного пробега. Обычно уширение из-за столкновений становится заметным при давлениях, превышающих 10 мм рт. ст., и начинает преобладать при давлениях порядка атмосферы. [c.741]

Экспериментальное подтверждение поперечного эффекта Доплера было получено Айвсом и Стилуэллом в 1938 г. в опытах с каналовыми лучами. Трудность подобных опытов состоит в том, что ожидаемое смещение мало по сравнению с продольным эффектом, поэтому даже небольщое отклонение от строгой перпендикулярности между направлением наблюдения и скоростью будет мае- [c.220]

В тех случаях, когда светящиеся атомы или ионы имеют направленную скорость, линии будут в силу принципа Допплера сдвинуты. Эти сдвиги наблюдаются при высвечивании атомов и ионов в каналовых лучах. [c.486]

Не требует особых разъяснений то обстоятельство, что представление, по которому при квантовом переходе энергия переходит из одной колебательной формы в другую, значительно более удовлетворительно, чем представление о перескакивающем электроне. Изменение формы колебания всегда может происходить в пространстве и времени, оно вполне может длиться время, равное определяемому экспериментально времени процесса излучения (ср. опыты с каналовыми лучами В. Вина), так что собственные частоты и соответственно частота биения изменятся, если на сравнительно короткое время излучающий атом окажется в электрическом поле. Соответствующий экспериментальный факт приводил до сих пор, как известно, к большим теоретическим трудностям это видно, например, из дискуссии Бора— Крамерса—Слэтера. [c.677]

Рис. I. Трз бка, служащая для получения катодных и каналовых лучей. i — анод, 2 — катод, S — каналы в катоде,

ЭТИ частицы пройдут сквозь них на другую сторону катода, где их можно подвергнуть исследованию. Заметим, что в соответствии со способом получения поток положительно заряженных частиц принято называть каналовыми лучами. [c.16]

Это была установка для исследования каналовых лучей. Как видно из рис. 20, устройство ее не очень сложное. Анод А расположен в боковом отростке стеклянного шарового баллона, из которого выкачан воздух. В массивном катоде К имеется отверстие очень маленького диаметра, благодаря чему удалось получить тонкий и почти параллельный пучок каналовых лучей. Пучок этот, состоящий, как нам уже известно, из положительных ионов данного элемента, по выходе из катода проходит между двумя параллельно расположенными пластинами ЕЕ и полюсами магнита ММ. [c.52]

Под руководством доктора Штайделя изучаются каналовые лучи урана и их взаимодействие с материей. Научный сотрудник Бернгард проводит опыты по измерению образцов урана в ионизационной камере для определения степени обогащенности урана. [c.604]

Непосредственное экспериментальное определение времени радиационного затухания было впервые осуществлено В. Вином для атомов водорода с помощью каналовых лучей. -Через узкие отверстия (каналы) в катоде разрядной трубки возбужденные атомы водорода вылетают в закатодное пространство, где поддерживается очень высокий вакуум. Высвечивающиеся атомы в пучке движутся практически без соударений. По убыванию интенсивности вдоль светящегося пучка при известной скорости атомов можно было определить время затухания т,, которое по порядку величины совпало с приведенной выше оценкой (10 с). [c.43]

Скорость атомов в пучке определялась по доплеровскому смещению спектральных линий прн наблюдении вдоль направления каналовых лучей. [c.43]

Первое экспериментальное подтверждение правильности квадратичных по v/ членов в релятивистской формуле (8.13) было получено Айвсом и Стилуэллом в 1938—1941 гг. Измерялся сдвиг частоты определенной спектральной линии света, испускаемого бы-стродвижущимися (и/сж 5-10 ) атомами водорода в пучке каналовых лучей. Для выделения эффекта второго порядка по v/ в спектрограф одновременно направлялся свет, испускаемый атомами по направлению их движения, и отраженный от неподвижного зеркала свет, испускаемый против движения. Из-за квадратичных членов смещение соответствующих частот oi и сог относительно частоты UO света, испускаемого неподвижными атомами, будет не-симмет]ричным [c.409]

Экспериментальная проверка закона распада (9.30) и определение среднего времени жизни т возбужденного состояния наиболее непосредственно были произведены в опытах Вина (см. 1.5) со свечением каналовых лучей. Этим методом для красной линии водорода (Х=656,2 нм) было получено т=1,5 10 с, для резонансной линии ртути (Х=253,7 нм) т=9,8-10 с. [c.439]

Специальная газоразрядная трубка помещалась в масс-спектрометр в качестве источника ионов. Она имела со стороны анода патрубок для подачи анализируемого газа из дозировально-сме-сительной установки, а с другой ограничивалась торцовым катодом с отверстием около 0,025 мм, через которое пролетали и попадали в масс-спектрометр бомбардирующие катод ионы, так называемые каналовые лучи. Вытянутые таким образом из разрядной трубки ионы получали ускорение в электрическом поле и фокусировались в узкий пучок в ионно-оптической системе линз масс-спектрометр а. [c.111]

Михайлов И. А. Исследование каналовых лучей в тлеющем разряде при азотировании. — В кн. Защитные покрытия на металлах. Киев. Наукова думка, 1967, вып. 1, с. 81—86. [c.221]

Канало-лучевые источники (рис. 9), Между электродами 1 и 2 поддерживается газовый разряд. Исследуемое вещество вводится в область газового разряда, а обрг.зо-вавшиеся ионы выходят через отверстия в катоде в виде узкого, хороню коллимированного пучка ( каналовые лучи ), Т. к. разряд происходит при сравнительно высоком давлении (10 — 1 мм рт. ст.) и высоком напряжении (10— 60 ве), то при соударениях ионов и молекул образуются ионы разных типов осколочные, многозарядные и др, Ин-теисивность ионного пучка довольно велика, но но стабильна разброс по энергиям достигает 1000 эв. При работе с Рис. 9, Схема такими источниками требуется анал за-канало - луче- тор с двойной фокусировкой и одно- [c.142]

Наличие И. среди нерадиоактивных элементов было впервые обнаружено Дж. Дж. Томсоном (1912 г.) при анализе каналовых лучей в разрядной трубке, наполненной неоном, методом парабол . (Этот метод, основанный на измерении отклонения пучка ионов в параллельных полях — электрическом и магнитном, — в последнее время был усовершенствован П. Зееманом.) Более подробные сведения о нерадиоактивных И. были получены после того, как Ф. Астон построил (1919 г.) спектрограф массовый (см.). Этот изобретенный Астоном способ анализа каналовых лучей в настоящее время применен и усовершенствован также и рядом других авторов. Этим методом было исследовано большое количество элементов, причем сведения об изотопической структуре элементов, полученные т. обр., ежегодно пополняются. Первым и самым важным результатом этих исследований является то, что все атомные веса И. являются приблизительно целыми числами. В настоящее время этот факт объясняется тем, что ядра всех химических элементов состоят из протонов и нейтронов (см. Атом), которые имеют приблизительно одинаковую массу. [c.8]

Энергия для И. частицы м. б. ей сообщена и в виде излучения. Интенсивными ионизаторами первого типа являются а-лучи (быстро летящие ионы гелия), (3-лучи (быстрые электроны), Я-лучи (ионизированные атомы водорода), катодные и каналовые лучи в разрядных трубках и т. д. При высокой темп-ре вещества И. может происходить при соударении быстрой нейтральной частицы с другой (тепловая И.), Быстрая нейтральная частица может получиться и при низкой темп-ре путем нейтрализации положительного иона. Такой ион, ранее ускоренный электрич. полем, сохраняет свою скорость и может в течение известного времени производить И. В случае ионизаторов второго типа энергия И. сообщается молекулам благодаря поглощению излучения. Поглощение электромагнитной волны происходит по квантовым законам порциями величины ку, где Ь, — постоянная Планка V-— число колебаний в ск. (V = с Х с — скорость света Л, — длина волны света). Молекула только тогда будет ионизирована, если она поглотит квант излучения (фотон) энергии ку, равный по меньшей мере работе И. Энергия фотона ку тем больше, чем короче длина волны падающего света. Так напр., энергия фотонов видимого света не достаточна для И., ультрафиолетовый свет может производить И. в нек-рых газах (пары щелочных металлов). Рентгеновские лучи, у-лучи радия, космические лучи производят весьма интенсивную И. Во многих случаях И. облегчается благодаря процессу возбуждения, при к-ром нейтральные частицы переходят в такие состояния, когда внутри частицы хотя бы один из электронов находится на уровне энергии, более высокой, чем в нормальном случае (новая орбита электрона). Такой атом обладает дополнительным запасом энергии, и для удаления электрона за пределы атома теперь нужна меньшая энергия. Процесс И. такого атома называется ступенчатой И. Относительная И. количественно оценивается числом пар зарядов (положительных и отрицательных), создаваемых тем или другим фактором на пути в 1 см. Для И. молекул электронами относительная И. представляется кривой, имеющей максимум ок. 140 электроно-вольт и затем спадающей с увеличением энергии электрона. Относительная И. положительными ионами (а-лучи, протоны и т. д.) эффективна лишь для ионов с большой энергией. Ионы, обладающие энергией, близкой к энергии медленных электронов, практически И. газа в объеме не производят. Относительная И. при поглощении излучения связана с коэф-том поглощения лучей и обычно сопровождается вторичными эффектами. Таким вторичным эффектом может - быть ионизация не непосредственно светом, а электронами [c.140]

АНОДНЫЕ ЛУЧИ, корпускулярные лучи, испускаемые анодом разрядной трубки и состоящие из положительных ионов металла соли, находящейся на аноде. Особенно легко они образуются в том случае, когда анод содержит соли галоидных соединений, напр. NaJ, LiJ. A. л. были открыты Герке и Рейхен-геймом в 1906 г. По своей природе А. л. тождественны о каналовыми лучами и поэтому [c.395]

Как ясно из вывода, Д. э. должен существовать для каких угодно волн (звуковых, морских, световых и т. д.). Особо важное практич. значение Д. э. представляет однако для волн световых он дает возможность определения относительных радиальных скоростей звезд или вращения светил по смещению спектральных линий в сравнении с земными источниками тех же линий. По Д. э. определяется скорость каналовых лучей в разрядных трубках. Хао-тич. тепловое движение молекул благодаря Д. и. определяет в значительной мере конечную ширину спектральных линий в разреженных газах и т. д. В оптической области эффект Допплера многократно проверялся на опыте путем отражения света от вращающихся зеркал (Белопольский, Голицын), при непосредственно вращающемся источнике света (Майорана), при помо1ци каналовых лучей (Штарк) и т. д. [c.13]

Естественное затухание свечения изолированных атомов и соответствующее ему уширение спектральных линий на опыте исследовалось В. Вином в 1919—1927 гг. В его опытах каналовые лучщ состоявшие из светящихся атомов, проходили через узкое отверстие (0,1 х 3 мм ) в пространство, где с помощью мощных насосов поддерживался высокий вакуум (< 0,001 мм рт. ст.). В этом пространстве атомы двигались без столкновений, но их свечение постепенно затухало по мере удаления от входного отверстия. По затуханию свечения можно было оценить время естественного затухания. Для этого надо было знать среднюю скорость движения атомов каналовых лучей. Она измерялась по допплеровскому смещению спектральных линий при наблюдении вдоль направления каналовых лучей и оказалась порядка 5-10 см/с (для атомов водорода). Из своих опытов Вин нашел для времени затухания X около 10 с. Эта величина несколько менялась от одного вещества к другому и от одной спектральной линии к другой. Полученные результаты совпадали с предсказаниями теории, но только по порядку величины, а простая зависимость (89.4) времени затухания от длины волны (т Х ) не подтвердилась. Впрочем, полного количественного согласия и нельзя была.ожидать от простой классической теории, основанной на модели гармонического осциллятора. [c.547]

Ударные затухание и уширение спектральных линий особенно существенны в плотных газах и при высоких температурах. Для уменьшения влияния столкновений надо уменьшать плотность газа. Вот почему в опытах. Вина при изучении естественного затухания свечения атомов каналовые лучи направлялись в высокий вакуум. В обычных условиях столкновения значительно сильнее влияют на затухание волны, чем излучение. Однако формула (89.8) дает для времени затухания все же большие, а следовательно, для уширения спектральных линий — меньшие значения, чем наблюдаются на опыте. Следовательйо, должны существовать другие причины поглощения света и уширения спектральных линий. [c.549]

Для океанических условий распространения звука на больших глубинах характерны некоторые особенности, которые связаны с наличием подводного звукового канала (ПЗК). Глубина оси ПЗК в океане I - 1,2 км, а в тропических районах она опускается до глубины 2 км. На рис.IX.10 показан случай, когда излучатель находится вблизи поверхности при наличии ПЗК на большой глубине (см.распределение скорости звука). На лучевой картине можно отчетливо видеть зональную структуру звукового поля, которая характеризуется последовательностью чередующихся облученных зон и зон геометрической тени( Тд, Та, ...). В зону тени не попадают "каналовые" лучИ которые не претерпевают отражений от дпа и поверхности. Отраженные же лучи, в общем, сильно ослабляются на значительном удалении. По мере приближения источншса звука к оси ПЗК протяженность зон тени уменьшается. При совпадении глубины излучателя с осью канала зоны теш исчезают вообще. При этом в точку приема, расположенную вблизи канала, так же придет шо-жество лучей. "Шоголучевость - одна из характерных особежос-тей распространения звука в ПЗК, что приводит к размыванию импульсных сигналов. [c.91]

Детекторами в С. а. р. чаще всего служат пропорциональные, сцинтилляционные или ПП счётчики фотонов, а для мягких рентг. лучей — фотокатоды с вторичным электронным умножителем (ВЭУ) открытого типа или каналовым умножителем. [c.703]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...