A fizikatanítás kezdetei Hódmezővásárhelyen
Szilárd testek mechanikája
- Az anyagi pont kinematikája
- Az anyagi pont dinamikája
- Impulzus, energia, munka
- Merev testek kinematikája és sztatikája
- Pontrendszerek mechanikája
- Merev testek dinamikája
- Mechanikai jelenségek egymáshoz képest mozgó vonatkoztatási rendszerekben
Deformálható testek mechanikája
- Folyadékok mechanikája
- Gázok mechanikája
Rezgések és hullámok
- Hangtan
- Hullámtan
Hőtan
- Hőmérséklet és hőmennyiség, a testek hőtágulása
- Halmazállapot-változások
- A hő terjedése
Optika
- Geometriai optika
- Fizikai optika
Elektromosság és mágnesesség
- Elektrosztatika
- A stacionárius áram (egyenáram)
- Mágneses tér vákuumban és az anyagban
- Elektromos áram szilárd testekben, folyadékokban,gázokban
- Az időben változó elektromágneses tér
Arcképcsarnok

Crookes-csövek (beszerzési év: 1900-1906)


            A Crookes-csövek nevüket William Crookes (1832-1919) angol fizikusról - a katódsugárzás és a gázkisülések egyik leghíresebb kutatójáról- kapták. Crookes 1856-ban ritkított gázban végbemenő elektromos kisülések vizsgálata során elsőként figyelte meg a katód körüli sötét térrészt, amelyet ma Crookes-féle sötét térnek neveznek. Bebizonyította, hogy a katódsugarak egyenes vonalban terjednek, s ha bizonyos anyagokba csapódnak, azt fénykibocsátás (foszforeszencia) és hőtermelés kíséri. A katódsugarak tanulmányozására számos berendezést fejlesztett ki, az angolok a kisülési csöveket még ma is Crookes-csöveknek nevezik. A sok szertárban megtalálható máltai keresztes cső is tőle származik, annak illusztrálására, hogy a sugárzás egyenes vonalban terjed.
            A szertár a kb.0,03 Hgmm nyomású gázt tartalmazó ún. Crookes-csövek egész gyűjteményével rendelkezik. Mivel ezeknek a csöveknek az előállításához már fejlettebb vákuumtechnika kellett, így ezek csak néhány évvel a hasonló felépítésű Geissler-csövek után jelentek meg, viszont a tapasztalható érdekes fényjelenségek miatt igen gyorsan elterjedtek. Az első Crookes-csöveket az iskola már a kiegyezés (!) előtt beszerezte. Sajnos ezek az eszközök már nincsenek meg, vélhetően törés, vagy a kellő légritkítás megszűnte után leselejtezésre kerültek. A szertár mai tulajdonában található Crookes-csövek beszerzése az 1900 és 1906 közötti időszakra – tehát az első szikrainduktor beszerzésének idejére– tehető, így a legfiatalabb cső is több mint 100 éves! Javarészük ma is működik, csak néhánynál szűnt meg a kellő vákuum, de természetesen ezeket a csöveket is őrizzük. Beüzemelésüknél ügyelni kell arra, hogy csak könnyű vezetékeket használjunk, hiszen a vastag, nehéz vezetékek, vagy az esetlegesen használt krokodilcsipesz könnyen tönkretehetik a csöveket, hiszen az elektródák amúgy is elöregedett kapcsai könnyen letöredezhetnek, és ez gyakorlatilag a Crookes-cső halálát jelentené.
            Ezen a nyomáson a cső belsejében gyakorlatilag nincsenek fényjelenségek, de az üvegcső fala különösen a katóddal szemközti rész zöld színben fluoreszkál. Ezt a fluoreszkálást a Plücker által 1859-ben felfedezett katódsugarak okozzák. Ha a katódsugarak útjába különböző testeket, anyagokat helyezünk, akkor kiválóan tanulmányozhatóak a katódsugarak tulajdonságai. E célból készültek az első Crookes-csövek, de később – éppen a katódsugarak bizonyos tulajdonságait kihasználva– csupán „csak” a gyönyörködtetés céljából is készítettek ilyen csöveket.
            A Crookes-csőben a katódról kilépő katódsugarak útjába gyakran helyeztek különböző festékanyaggal bevont tárgyakat. Ezt a gyakorlatban általában úgy oldották meg, hogy az anód volt a festékkel bevont tárgy. A festékanyagok részecskéit – anyagi minőségtől függően– gerjesztik a becsapódó katódsugarak. Amikor ezek a részecskék visszatérnek kevésbé gerjesztett állapotba, akkor az adott festékanyagra jellemző színű fényt bocsátanak ki. Ilyen módon mutatható ki a katódsugarak fluoreszkáló vagy foszforeszkáló hatása.

A szertárban található Crookes-csövek:

I. Öblös Crookes-cső lumineszkáló virágcsokorral (beszerzési év: 1906)

    A szertár két – ezen az elven működő - leglátványosabb darabja a fényezett fatalpon elhelyezett, kb. 30 cm magas, öblös Crookes-cső, a belsejében különböző színekben lumineszkáló virágcsokorral. A virágcsokorra kent festékanyag gerjesztett molekulái, megszabadulva energiájuktól világítanak.

Öblös Crookes-cső lumineszkáló virágcsokorral

II. Öblös Crookes-cső lumineszkáló lepkével (beszerzési év: 1906)

    Hasonló paraméterekkel rendelkező fényezett fatalpon elhelyezett, kb. 30 cm magas, öblös Crookes-cső, a belsejében különböző színekben lumineszkáló lepkével. Itt a lepkére kent festékanyag gerjesztett molekulái világítanak, miközben megszabadulnak az energiájuktól.

Öblös Crookes-cső lumineszkáló lepkével

III. Tojás alakú Crookes-cső, foszforeszkáló pectolith ásványdarabokkal (beszerzési év: 1900)

    Ez az eszköz - valószínűleg a csőben levő vákuum megszűnése miatt– már nem működik, de muzeális jellege, az oktatásban betöltött korábbi szerepe miatt fontos ezt az eszközt is bemutatni. Ez az eszköz egy kb. 8 cm átmérőjű, fényezett fatalpon elhelyezett, tojás alakú Crookes-cső, foszforeszkáló festékanyaggal bekent pectolith ásványdarabokkal. Itt az ásványokba becsapódó elektronok gerjesztik az ásványokra kent festékanyag részecskéit, amelyek aztán energiájuktól megszabadulva foszforeszkáló hatást fejtenek ki.

Tojás alakú Crookes-cső, foszforeszkáló pectolith ásványdarabokkal

IV. Henger alakú Crookes-cső, foszforeszkáló ásvánnyal (beszerzési év: 1900)

    Sajnos már ez a kb. 30 cm magas, fényezett fatalpon elhelyezett, henger alakú Crookes-cső sem működik, amelynek a belsejébe foszforeszkáló ásványt helyeztek.

Henger alakú Crookes-cső, foszforeszkáló ásvánnyal

    Az előző eszközhöz hasonlóan, ebben a csőben is az ásványokba becsapódó elektronok gerjesztik az ásványokra kent festékanyagok részecskéit, amelyek aztán energiájuktól megszabadulva foszforeszkáló hatást fejtenek ki.

V. Kétréses Crookes-cső (beszerzési év: 1906)

    A katódsugarak tulajdonságait a legsokoldalúbban bemutató eszköz az a kb.
25 cm hosszú, kétréses Crookes-cső, amelynél – két katódja lévén- tetszés szerint egy, illetve két katódsugarat is indíthatunk a katód felől. A katódsugarak elé ferdén odahelyezett, fluoreszkáló festékanyaggal bevont ernyő segítségével látványosan kimutatható az egy irányba haladó katódsugarak egymásra kifejtett taszítása. A katódsugarakra merőlegesen elhelyezett kondenzátorlemezek segítségével bemutatható, hogy a katódsugarak elektromos mezőben eltérülnek, illetve mágnesrúddal vagy eltérítő tekerccsel bemutatható a katódsugarak mágneses mezőben való eltérülése. Ismert indukciójú mágneses mező segítségével az eszköz az elektron fajlagos töltésének a meghatározására is alkalmas.

Kétréses Crookes-cső

VI. Egyik oldalán csillámlemezzel ellátott, alkalmasan elhelyezett alumínium kerékkel felszerelt Crookes-cső (beszerzési év: 1906)

    A katódsugarak mechanikai hatását azzal az eszközzel lehet könnyen bemutatni, amely egy kb. 15 cm hosszú, faállványon elhelyezett, egyik oldalán csillámlemezzel ellátott, alkalmasan rögzített alumínium kerékkel felszerelt Crookes-cső. Alaphelyzetben a katódról kilépő elektronok éppen az alumínium kerék tengelyére csapódnak, így forgatónyomatékot nem tudnak kifejteni, ezáltal forgást sem tapasztalunk. Ha azonban alkalmasan választott mágneses mezővel eltérítjük eredeti mozgásirányuktól az elektronokat, akkor már ki tudnak fejteni forgatónyomatékot a kerékre, így a kerék forgásba jön. A forgást még látványosabbá teszi a keréken elhelyezett csillám lapocskák csillogása. Ha az eltérítő mágneses mező irányát az ellenkezőjére változtatjuk, akkor a forgás is ellenkező irányúra változik. A szertárban két, a mai napig működő ilyen eszköz is található.

Alumínium kerékkel felszerelt Crookes-cső