Страница:Радиофронт 1935 г. №17-18.djvu/42

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


потенциалов,—ток не пойдет. Необходимо каким-то способом заставить электроны вырваться из отрицательного электрода во внешнее пространство: только тогда в цепи пойдет ток. Отрицательно заряженный электрод обязательно должен быть источником свободных электронов, как это и имеет место например в электронных лампах, где

таким источником является накаленная нить, и в фотоэлементах, где источником служит катод, излучающий электроны под действием света.

Быстро летящие электроны способны, правда, проникать сквозь очень тонкие пленки различных веществ подобно свету, проходящему сквозь тонкий лист бумаги. Но толщина таких слоев очень мала. Даже для весьма быстрых электронов она ие превышает сотой доли миллиметра. Кроме того электронные лучи, прошедшие сквозь такой слой, рассеиваются по различным направлениям вследствие столкновений электронов с молекулами нашего экрана. Таким образом, хотя тонкие экраны из различных материалов и пропускают электронные лучи, но «прозрачными» их назвать нельзя, так же как нельзя назвать «прозрачным» матовое стекло, хотя оио и пропускает свет.

В воздухе, в газах электронные лучи способны проникать иа значительно большую глубину, чем в твердых телах, что очевидно об’ясияется меньшей их плотностью. Чем более разрежен газ, тем легче распространяются в ием электронные лучи. Однако «ход» лучей в разреженных газах сильно запутывается благодаря неизбежным столкновениям электронов с молекулами газа и вторичными, выбитыми при ионизации этих молекул электронами. В общем распространение электронных лучей в разреженном газе можно сравнить с распространением света в мутной жидкости или тумане. Лучи проходят через иее, ио прозрачной эту среду назвать опять-таки нельзя.

Если мы начнем из данного сосуда (колбы) выкачивать воздух, то по мере разрежения пространство внутри него будет для электронных лучей становиться все менее «мутным», все более прозрачным. И, наконец, когда мы достигнем «высокого вакуума», колба станет совершенно «прозрачной».

Исторически оптика электронов могла возникнуть поэтому только иа основе развития техники «высокого вакуума».

Высокий вакуум, конечно, ие является «абсолютной пустотою». В высоком вакууме внутри различных электронных приборов содержатся еще миллиарды молекул газа, которые современными насосами не удается, да и вряд ли когда-либо удастся выкачать. Но вместе с тем давление ■остатков газа в вакууме ие превышает 10-8—10—8

(Гос-000000"“ ртутного столба), что вКЯ+Ю'1

раз меньше атмосферного давления. Другими сло- «f* вами, в вакууме остается хотя и много молекул, &чЗ ио число их в 10го раз меньше, чем при атмосферном давлении. Мы видим, что понятие вакуума (пустоты) имеет относительный смысл. Хотя в ием и много молекул, ио сталкиваются оии между собою чрезвычайно редко. В среднем молекулы могут пролететь в таком вакууме несколько метров без столкновения, а электроны (вследствие значительно меиыпей величины) несколько сот метров. В то же время размеры вакуумных приборов и расстояния между электродами в них всегда много меньше 1 м. Отсюда ясно, что электроны в таких приборах будут лететь в подавляющем большинстве случаев без столкновений с молекулами. А это и значит, что для иих колба ведет себя так, как если бы она была совсем пуста, так как наличие следов газов ие влияет иа полет электронов.

Итак, вся оптика электронов будет «разыгрываться» в колбах с высоким вакуумом. Единственным прозрачным «веществом» для электронных лучей является пустота. Все законы движения электронов в полях, которые мы разобрали в вводных статьях, верны только в том случае, когда эти поля находились в вакууме, очень редко «населенном» непрерывно путешествующими молекулами. '

ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЛУЧЕЙ

Преломление световых лучей — явление всем хорошо известное. Оно заключается в следующем. Если луч света из первой среды (воздуха) (рис. 26) проходит во вторую среду, например воду, то на границе двух сред луч преломляется; направление его во второй среде ие является продолжением падающего луча.

В том случае, когда вторая среда является оптически более плотной, преломленный луч идет в ией ближе к перпендикуляру N, восстановленному в точке О к поверхности раздела двух сред. Между «углом падения» луча i и «углом преломления» г имеется определенная зависимость, а именно

Sin /

Sin г П’

где п постоянное число. В нашем случае, когда первая среда воздух (или пустота) п больше единицы (r<Ci), число п иосит название показателя преломления второй среды. Для воды п = 1,33.

Указанный закон преломления имеет место только в случае достаточно «гладкой» границы между двумя прозрачными веществами (очевидно, если поверхность ие будет гладкой), например матовое стекло, различные лучи светового пучка встретят ее под различными углами падения и следовательно преломленные лучи пойдут по различным случайным направлениям — преломленный свет будет рассеянным. Отсюда понятно, почему все линзы полируются до «блеска», свидетельствующего о «достаточной гладкости». К вопросу о достаточной гладкости мы еще вернемся ниже.

На законах преломления световых лучей основано действие лииз и, стало быть, большинства