летят от катода по направлению нормали к поверхности и далее, попадая в пространство, свободное от поля (анод в трубках для катодных лучей помещается сбоку), продолжают двигаться прямолинейно (рис. 2). При помощи разряда в сильно разреженном газе можно получить К. л. лишь сравнительно больших скоростей, так как при малой напряженности поля в трубке, необходимой для получения медленных К. л., скорость ударяющихся о катод положительных ионов недостаточна для поддержания разряда. Пучки катодных лучей любой скорости и любой мощности можно получить другим способом, а именно, используя для извлечения электронов из катода явления термоионной эмиссии — выход электронов проводимости (см. Электропроводность) из накаленного металла в окружающую среду. В этом случае в трубке создается возможно высокий вакуум и ¥ катод представляет собой спираль, нагреваемую специальРис. 2. Направление К. л. пер
ным током, называемым топендикулярно к ком накала. Электроны, выкатоду независи
ходящие из раскаленного камо от положения тода, ускоряются полем межанода: К — катод, ду катодом и противолежащим А — анод. электродом и выходят за пределы последнего через соответствующие отверстия в нем. Далее К. л. управляют (фокусируют . их) при помощи диафрагм ‘и специально рассчитанных электрических и магнитных полей. Такое приспособление для получения направленного пучка К. л. называется электронным прожектором или электронной пушкой.
Пучок К. л. можно выпустить из вакуумной трубки в атмосферный воздух, пользуясь сравнительно слабым поглощением К. л. в очень тонких листочках алюминия или никеля в несколько микронов толщиной. К. л. проходят через них наружу (из вакуумной трубки в воздух). Построенные на этом принципе трубки Кулиджа дают мощные пучки К. л. со скоростями, эквивалентными 300—900 kV, производящие очень сильные химические и биологические действия. Путем использования мощных вакуумных насосов и специального устройства отверстия, в котором давление газа падает на очень малом расстоянии от атмосферного давления до высокого вакуума, Синицыну (Всесоюзный электротехнический ин-т) удалось выпустить пучок К. л. из трубки без прохождения ими какой-либо поглощающей стенки.
Тот путь, к-рый К. л. пробегают в каком-либо газе до практически полного поглощения их, зависит от природы и давления газа (этот путь обратно-пропорционален давлению) и от скорости К. л.; он называется «пробегом» К. л. или электронов данной скорости.
К. л., падающие на какие-либо тела, вызывают следующие действия: 1) нагревание тела, напр., нагревание анодов катодных ламп; 2) вызывают люминесценцию тел, используемую для обнаружения направления пучка К. л. в пространстве путем применения люминесцирующего экрана; 3) возбуждение рентгеновских лучей; в этом случае тело, на которое падают К. л., называют антикатодом; длина волн рентгеновских лучей, излучаемых антикатодом, тем меньше (лучи тем «жестче»), чем больше скорость К. л.; 4) вызывают эмиссию вторичных электронов. Число вторичных электронов, выделяемых бомбардируемым К. л. телом, за 768
висит от скорости К. л. (первичных электронов) и превосходит число первичных электронов для большинства металлов от 1, 5 до 2 раз, а для таких металлов, как цезий, — до 8—10 раз; 5) производят чисто механическое давление в результате передачи телу электронами количества движения; 6) вызывают различные химические действия, например, разложение серебра в светочувствительном фотографическом слое; 7) при прохождении через газ К. л. ионизуют последний, образуя примерно один ион на каждые 30—40 вольт потери энергии К. л. — Для наблюдения К. л. может быть использовацо любое из перечисленных выше производимых ими действий. Нагляднее всего путь К. л. можно зафиксировать, пользуясь производимой ими ионизацией в камере Вги/ъсона (см.), в к-рой на образованных К. л. ионах, при быстром расширении насыщенного водяными парами газа, садятся мелкие капельки, образующие почти непрерывную нить вдоль пути луча. Этот метод применяется, гл. обр., к /? — лучам, т. е. к электронам, излучаемым при радиоактивном распаде (см. Радиоактивность и Бета-лучи). В этом случае мы имеем дело с очень большими скоростями электронов, иногда весьма близкими к скорости света.
Помимо обыкновенных К. л., различают вторичные К. л., которые получаются не только под действием первичных К. л., но также под действием рентгеновских лучей. К. л. вызываются также действием света на поверхность металла (фотоэффект).
За последнее десятилетие особый интерес приобрел вопрос об отражении К. л. При исследовании отражения К. л. от кристаллов оказалось, что это отражение происходит по тем же законам, как и отражение рентгеновских лучей, а именно, наблюдается явление диффракции К. л. Диффракция К. л. — «диффракция электронов» — является экспериментальным доказательством волновой природы электрона, факта, играющего чрезвычайно существенную роль в современной физике (см. Квантовая механика и Диффракция). С этой точки зрения К. л. можно трактовать, как распространение электронных волн, причем длина волны Л определяется соотношением де Бройля Л = ~, где h — постоянная Планка, v — скорость движения электронов. Диффракция К. л. применяется теперь для исследования структуры тел (гл. обр., поверхностной) наряду с диффракцией рентгеновских лучей.
Лит.: X во льсон О. Д., Курс физики, т. V, Берлин, 1923; Лукирский П. И., Основы электронной теории, М. — Л., 1929; Марк Г. и Вирль Р., Диффракция электронов, Л. — М., 1933; Lenard Р. и.
Becker A., Katodenstrahlen, в кн.: Handbuch der Experimental-Physik, Bd XIV, Lpz., 1927; Handbuch der Physik, Bd xxix. н. Капцов.
КАТОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, прибор, служащий для выпрямления переменного тока, использующий способность накаленных тел испускать электроны. В К. в. ток переносится через вакуум электронами в течение той половины периода переменного тока, когда накаленный электрод является катодом (см.). Во вторую половину периода, когда поле в К. в. имеет обратное направление, электроны остаются на горячем электроде и тока через вакуум нет. Техническое название вакуумного К. в. — кенотрон. В настоящее время широкое применение получил К. в., содержащий благородный газ или пары ртути — газотрон. В газотроне
