Τα πειράματά του όλα διεξήχθησαν με αυτό που είναι γνωστό ως σωλήνα καθοδικών ακτίνων, οπότε πρώτα θα προσπαθήσω να εξηγήσω τι είναι αυτό και πώς λειτουργεί.
Ένας σωλήνας καθοδικής ακτινοβολίας είναι ένας κοίλος σφραγισμένος γυάλινος σωλήνας ο οποίος βρίσκεται υπό κενό (είχε αναρροφηθεί όλο τον αέρα).
Μέσα στο ένα άκρο υπάρχει ένα ηλεκτρικό νήμα (το οποίο στην πραγματικότητα ονομάζεται κάθοδος σε αυτό το πείραμα) ακριβώς όπως το εσωτερικό ενός λαμπτήρα. Στο άλλο άκρο είναι η οθόνη φθορισμού η οποία είναι ακριβώς όπως μια παλιομοδίτικη τηλεοπτική οθόνη.
Περνάτε ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του νήματος και αρχίζει να ανάβει. Ταυτόχρονα, συνδέετε το νήμα και την οθόνη φθορισμού μαζί με μια ηλεκτρική πηγή.
Αυτό τοποθετεί το ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ της οθόνης και του νήματος - και αν η οθόνη είναι θετική, τότε τα ηλεκτρόνια από το νήμα θα ρεύσουν προς την οθόνη προκαλώντας την ανάφλεξη.
(Είναι δύσκολο να εξηγήσετε πώς είναι καλωδιωμένο χωρίς να τραβήξετε μια εικόνα! Σκεφτείτε το ότι το νήμα είναι συνδεδεμένο με μια μπαταρία - θα ανάβει ακριβώς όπως μια λάμπα αλλά όχι τόσο λαμπρό.Στη συνέχεια, συνδέετε μια δεύτερη μπαταρία με το (+) συνδεδεμένο στην οθόνη και τον (-) ακροδέκτη που είναι συνδεδεμένος με το νήμα.Στην πραγματικότητα, η ισχύς πρέπει να είναι πολύ υψηλή αν και θα χρησιμοποιούσατε ηλεκτρικό ρεύμα που μετατράπηκε σε DC
Την εποχή που ο Thomson ξεκίνησε το έργο του, η λάμψη που παρατηρήθηκε στην οθόνη ήταν μυστήρια και κανείς δεν ήξερε τι ήταν. Ήξεραν ότι ένα είδος ακτίνων έρχεται από την κάθοδο (νήμα) και ότι υπήρχε κάποιο είδος αρνητικού φορτίου που εκπέμπεται από την κάθοδο επίσης επειδή ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει στο κύκλωμα μεταξύ της οθόνης και της καθόδου.
Στο πρώτο πείραμα του Thomson ήθελε να δει αν μπορούσε να διαχωρίσει το αρνητικό φορτίο από τις ακτίνες. Ήξερε ότι τα ηλεκτρικά φορτισμένα αντικείμενα μπορούν να εκτρέπονται από τους μαγνήτες (ο Michael Faraday το ανακάλυψε και είναι η θεωρία του για τον ηλεκτρομαγνητισμό).
Η Thomson δημιούργησε τον σωλήνα καθοδικής ακτινοβολίας του, αλλά τοποθέτησε έναν μαγνήτη πάνω από το μονοπάτι των ακτίνων. Βρήκε ότι οι ακτίνες ήταν λυγισμένες και το αρνητικό φορτίο λυγίστηκε ακριβώς το ίδιο.
Στο δεύτερο πείραμά του ήθελε να δει αν οι ακτίνες θα κάμπτονταν παρουσία ηλεκτρικού πεδίου, κάτι που θα περίμενε κανείς για ένα φορτισμένο σωματίδιο. Βρήκε ότι οι ακτίνες πράγματι λυγίζουν και προς την αναμενόμενη κατεύθυνση για μια αρνητική χρέωση. Αυτό είναι σημαντικό καθώς δείχνει ότι οι ακτίνες δεν είναι οι ίδιες με μια δέσμη φωτός. Το φως δεν κάμπτεται από ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία.
Στο τρίτο πείραμά του ήθελε να δει αν μπορούσε να μετρήσει το λόγο μάζας προς φόρτιση (μάζα διαιρούμενο με το ποσό της χρέωσης). Για να γίνει αυτό, μέτρησε σε ποιο βαθμό η ακτίνα εκτρέπεται από ένα μαγνητικό πεδίο. Βρήκε ότι ο λόγος μάζας προς φόρτιση ήταν πάνω από χίλιες φορές χαμηλότερος από εκείνον ενός ιόντος υδρογόνου (Η +), υποδηλώνοντας είτε ότι τα σωματίδια ήταν πολύ ελαφρά είτε πολύ φορτισμένα.
Στην πραγματικότητα είναι πολύ ελαφρύ και φέρουν την ίδια ποσότητα φορτίου με το ιόν υδρογόνου, αλλά ακριβώς αντίθετα επειδή είναι αρνητικά.
Το πιο ψηλό σημείο στη Γη είναι το Mt. Everest, το οποίο είναι 8857 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αν η ακτίνα της Γης προς τη στάθμη της θάλασσας είναι 6369 χλμ., Πόσο το μέγεθος του g μεταβάλλεται μεταξύ της στάθμης της θάλασσας και της κορυφής του Mt. Everest;
"Μείωση του μεγέθους του g" ~~ 0.0273m / s ^ 2 Αφήστε R -> "Ακτίνα της Γης σε επίπεδο θάλασσας" = 6369 km = 6369000m M -> "η μάζα της Γης" h -> " το ψηλότερο σημείο της Mt Everest από τη στάθμη της θάλασσας = 8857m g -> "Επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας της Γης" "σε στάθμη της θάλασσας" = 9,8m / s ^ 2g "->" Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας στο ψηλότερο " "-" μάζα ενός σώματος "Όταν το σώμα της μάζας m βρίσκεται στο επίπεδο της θάλασσας, μπορούμε να γράψουμε mg = G (mM) / R ^ 2 ... ..... (1) Όταν το σώμα της μάζας m βρίσκεται στο ψηλότ
Ποια είναι τα μεγέθη του Υδραργύρου, της Αφροδίτης, της Γης, του Άρη, του Δία, του Κρόνου, του Ουρανού, του Ποσειδώνα και του Πλούτωνα;
Οι διαμέτρους δίνονται σε χιλιόμετρα παρακάτω. Mecury 4878 KM Venus 12104KM Γη 12756KM Άρης 6794KM Δίας 142800 Κρόνος 120000KM Ουρανός 52000KM Newptune 48400KM Pluto 3200χλμ. Δεδομένα από το βιβλίο χειρός της ΒΑΑ.
Η πυκνότητα του πυρήνα ενός πλανήτη είναι rho_1 και εκείνη του εξωτερικού κελύφους είναι rho_2. Η ακτίνα του πυρήνα είναι R και αυτή του πλανήτη είναι 2R. Το βαρυτικό πεδίο στην εξωτερική επιφάνεια του πλανήτη είναι ίδιο με την επιφάνεια του πυρήνα ποια είναι η αναλογία rho / rho_2. ;
3 Υποθέστε ότι η μάζα του πυρήνα του πλανήτη είναι m και αυτή του εξωτερικού κελύφους είναι m 'Έτσι, το πεδίο στην επιφάνεια του πυρήνα είναι (Gm) / R ^ 2 Και στην επιφάνεια του κελύφους θα είναι (G (m + m)) / (2R) ^ 2 Δεδομένου ότι και τα δύο είναι ίσα, έτσι (Gm) / R ^ = = m 'ή m' = 3m Τώρα, m = 4/3 pi R ^ 3 rho_1 (μάζα = όγκος * πυκνότητα) και m '= 4/3 π ((2R) / 3 pi 7R ^ 3 rho_2 Συνεπώς, 3m = 3 (4/3 pi R ^ 3 rho_1) = m '= 4/3 pi 7R ^ 3 rho_2 Έτσι rho_1 = 7/3 rho_2 ή (rho_1) / rho_2 ) = 7/3