§ 102. Катодные лучи.

С уменьшением количества газа в трубке катодное темное пространство увеличивается, а положительный столб делается короче и бледнее. При дальнейшем понижении давления свечение газа еще более уменьшается и появляется слабое свечение стекла вблизи катода. Когда давление падает до 0,001 мм рт. ст., свечение газа практически прекращается, а почти вся поверхность стекла светится ярким (обычно зеленым) светом. При дальнейшей откачке воздуха ослабевает и зеленое свечение стекла, и, начиная с давлений  мм рт. ст., всякое свечение исчезает, разряд прекращается. Отчего же появляется зеленое свечение стекла?

Если сделать анод у разрядной трубки в виде какой-либо фигуры (рис. 165), то на стенках трубки получается теневое изображение этой фигуры, совершенно такое же, как если бы на месте катода был небольшой источник света. Это показывает, что свечение стекла вызывается особыми лучами, исходящими из катода; они задерживаются металлической пластинкой анода, и поэтому появляется теневое изображение последнего. Эти лучи получили название катодных лучей.

Рис. 165. Катодные лучи задерживаются металлической пластинкой, бросая «тень» на стенку трубки

Катодные лучи вызывают свечение не только стекла, но и других веществ. При этом разные вещества светятся различным цветом. Так, например, мел испускает свечение красноватого цвета, сернистый цинк – светло-зеленого, и т. д. Это свечение можно наблюдать, например, помещая между катодом и анодом разрядной трубки кусочки различных минералов (рис. 166). Поэтому, хотя сами катодные лучи и невидимы, их присутствие можно легко обнаружить по свечению тел, бомбардируемых катодными лучами. Покрывая поверхность каких-либо предметов веществами, светящимися под действием катодных лучей, мы получаем люминесцирующие экраны (от латинского слова lumen – свет), весьма удобные для наблюдения над катодными лучами. Расположив такой экран вдоль трубки, под небольшим углом к ее оси, мы можем легко проследить направление катодных лучей внутри трубки. Для удобства наблюдения перед люминесцирующим экраном помещается ширма с длинной щелью, с помощью которой из катодного пучка вырезается часть, оставляющая на люминесцирующем экране узкий яркий след (рис. 167).

Рис. 166. Прибор для наблюдения свечения под действием катодных лучей

Рис. 167. Прямолинейный след пучка катодных лучей, вырезанных щелью на люминесцирующем экране