陰極線と羽根車
陰極線の基本情報とクルックス菅と羽根車の関係性など。
陰極線はどう動くの？
クルックス菅の中では、陽極が管の横についているような状態でも、陰極線は陰極面に対して垂直に直進します。
この現象は、電界が電極に近接した場所ほど強いため、陰極面から出た電子が、主として陰極付近で加速されるために起こる現象だと考えられています。
この陰極線の直進を確かめる実験としては、十字板入りクルックス管が広く用いられます。
学校教育の現場でも実験を行なうことは可能ですが、中にはかなりの量のⅩ線が出る放電管も存在するため、安全性を考慮して写真を参照したりビデオを鑑賞したりして済ませるケースが多いようです。
実験を行なう場合には、放電時間を短くする、生徒を遠ざけて観察させる、しゃへいの金属板を置くなど、最低限の安全対策は講じる必要があります。
クルックスの結論は？
科学者のクルックスは、放電管中のガラスの線路上を回転できるようにした羽根車に陰極線を当てる実験を行い、それが回転するのは陰極線によって圧力が生じるためであると結論付けました。
しかし実際には、その後の実験で羽根車が回転するのは「ラジオメーター効果」によるものだと判明しています。
ラジオメーター効果とは？
ラジオメーター効果とは、陰極線の当たった面が温度上昇によって分子運動が盛んになり、残留気体の分子との衝突によって受ける反作用を指します。
クルックスの説は誤りなので、クルックス菅を用いて実験をするときは、その点も忘れずに指摘する必要があります。
市販されているクルックス菅の中には羽根車がセットになっているものが少なくないので、教材として利用する際はそういった専用器具を購入すると良いでしょう。
もっと詳しく知りたい
クルックス[電気史偉人典]
クルックスという人はどんな人だったのか、その経歴などが紹介されています。
エネルギー
ラジオメーターの動きに関する説明を簡潔にしています。
