કૅથોડ કિરણો

કૅથોડ કિરણો (cathode-rays) : વાયુ વીજવિભાર પ્રયુક્તિમાંના કૅથોડમાંથી ઉદભવતા ઇલેક્ટ્રૉનના કિરણપુંજ. કૅથોડની ધાતુમાંથી નીકળતાં અર્દશ્ય ઇલેક્ટ્રૉનનાં કિરણોને કાચની વિદ્યુત-વિભાર નળી(electric discharge tube)માં તેના છેડાઓમાંથી સંલયન (fusion) દ્વારા દાખલ કરવામાં આવેલ બંને વીજાગ્રો (electrodes) વચ્ચે આશરે 15,000 વોલ્ટ જેટલું ઊંચું વિદ્યુતદબાણ લગાડી, તેમની વચ્ચે આવેલ હવા(કે અન્ય વાયુ)નું દબાણ અતિશય ઘટાડીને 0.01 મિમી. જેટલું કરતાં કૅથોડ(ઋણ વીજાગ્ર)ની ધાતુમાંથી બહાર આવતાં અશ્ય ઇલેકટ્રૉન(ઋણવિદ્યુતભારિત પ્રાથમિક કણ)નો કિરણપુંજ. [સામાન્ય દબાણ 760 મિમી. પારાના સ્તંભની ઊંચાઈ જેટલું હોય છે. કાચની વીજવિભાર નળીને કૅથોડ કિરણ નળી કહે છે. તેમાં શીત કૅથોડમાંથી ઇલેક્ટ્રૉન ઉદભવે છે. આ ઉપરાંત ઉષ્ણ કૅથોડમાંથી ઉદભવતા ઉષ્માજનિન ઇલેક્ટ્રૉનના કિરણપુંજને પણ હવે કૅથોડ કિરણો કહેવાય છે.] તેમના ગુણધર્મો નીચે પ્રમાણે છે : (1) ઇલેક્ટ્રૉનનાં બનેલાં હોવાથી અર્દશ્ય છે. નળીના કાચ સાથે સંઘાત પામી, પ્રસ્ફુરણ (fluorescence) [લાક્ષણિક રંગનો ર્દશ્ય પ્રકાશ] ઉત્પન્ન કરી પ્રત્યક્ષ થતાં હોય છે. (2) કૅથોડની ધાતુને લંબ દિશામાં તે ઉત્સર્જિત થાય છે. (3) એક સીધી લીટીમાં તે ગતિ કરે છે. તેમના માર્ગમાં કોઈ પદાર્થને રાખતાં, તેની સ્પષ્ટ છાયા ઉત્પન્ન કરે છે. (4) વાયુમાંથી પસાર થતાં, તેના પરમાણુઓ સાથે અથડાઈને વિદ્યુતભારિત કણો (ions) પેદા કરી વાયુનું આયનીકરણ (ionisation) કરે છે. (5) કોઈ વિદ્યુત કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લગાડતાં તે વંકાય છે. વંકાણ(deflection)ની દિશા તેમની ઉપર રહેલા ઋણ વિદ્યુતભારને પુષ્ટિ આપે છે. (6) પ્રસ્ફુરણ ઉપજાવી પ્રસ્ફુરિત (fluorescent) પદાર્થોમાં તે લાક્ષણિક રંગનો શ્ય પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે. આ રીતે કૅથોડ કિરણો પોતાના અસ્તિત્વને પ્રત્યક્ષ કરે છે. (7) ર્દશ્ય પ્રકાશની જેમ, ફોટોગ્રાફની પ્લેટ ઉપર તે અસર ઉપજાવે છે. (8) તે યાંત્રિક દબાણ નિપજાવે છે. (9) પદાર્થ પર તેમનો આપાત થતાં તેમાં ઉષ્મા પેદા કરે છે. આમ તેમની સાથે ઊર્જા સંકળાયેલી છે. (10) પદાર્થની નાની જાડાઈમાંથી પારગમ્ય હોવાના કારણે વેધનક્ષમતા (penetrating power) ધરાવે છે. (11) પ્રચંડ વેગથી ગતિ કરતાં કૅથોડ કિરણોને એકાએક અટકાવવાથી એક્સ-કિરણો ઉત્પન્ન થાય છે. (12) બધા જ પરમાણુના ઇલેક્ટ્રૉન એકસરખા હોવાથી, કૅથોડની ધાતુ બદલતાં, કૅથોડ કિરણોના ગુણધર્મો બદલાતા નથી.

જશભાઈ જી. પટેલ