Apa Itu Tabung Sinar Katoda dan Tabung Crookes?

Sebuah tabung sinar katoda (CRT) adalah vacuumtube khusus di mana gambar yang dihasilkan ketika berkas elektron menyerang permukaan aphosphorescent. Kebanyakan layar desktop komputer membuat CRT. CRT di layar komputer mirip dengan “tabung gambar” dalam penerima televisi. Untuk lebih jelasnya lagi silahkan simak uraian di bawah ini mengenai Tabung Sinar Katoda dan Tabung Crookes semoga bermanfaat!

Tabung Sinar Katoda

Tabung sinar katoda adalah suatu tabung yang di dalamnya dibuat hampa udara yang dalam pembuatannnya dengan memanfaatkan teknik pemvakuman Geisler. Tabung ini terdapat dua elektroda sehingga ketika beda potensial yang cukup tinggi di berikan pada kedua elektroda tabung tersebut maka elektron akan terlepas dari elektroda yang kemudian karena adanya beda potensial maka elektron tersebut dapat bergerak dari katoda menuju anoda.

Elektron tunggal yang bergerak dalam vakum diistilahkan sebagai elektron bebas. Elektron-elektron dalam logam juga berperilaku seolah-olah bebas. Ketika elektron bebas bergerak dalam vakum ataupun dalam logam, ia akan menghasilkan aliran muatan yang disebut sebagai arus listrik. Arus listrik ini kemudian akan menghasilkan medan magnetik.

Sebaliknya, arus dapat diciptakan pula dengan mengubah medan magnetik. Interaksi ini dinyatakan secara matematis menggunakan persamaan Maxwell. Pergerakan elektron di ruang vakum ini dapat teramati ketika elektron menabrak bahan flouresens. Yaitu suatu bahan berfosfor yang dapat memancarkan cahaya tampak ketika ditabrak dengan elektron.

Pembentukan Sinar Katoda

Pelucutan Gas adalah peristiwa mengalirnya muatan-muatan listrik di dalam tabung lucutan gas pada tekanan yang sangat kecil. Sebuah tabung lucutan adalah tabung yang berisi udara, didalam tabung berisi elektroda elektroda, yang biasanya disebut anoda dan katoda. Udara dalam tabung ini tidak dapat mengalirkan arus listrik walaupun ujung-ujung elektroda tersebut dihubungkan dengan induktor Ruhmkorf.

Keadaan akan berubah jika udara dalam tabung dikeluarkan sehingga tekanan udara menjadi kecil dan letak-letak molekul udara manjadi renggang. Pada tekanan 4 cm Hg dalam tabung memancarkan cahaya merah-ungu. Cahaya ini akan menghilang sejalan dengan semakin kecilnya tekanan. Pada tekanan 0,02 mm Hg udara dalam tabung tidak lagi memancarkan cahaya namun kaca dimuka katoda berpendar kehijauan. Crookes berpendapat bahwa dari katoda dipancarkan sinar yang tidak tampak yang disebut Sinar katoda. Sinar katoda dapat di pelajari karena bersifat memendarkan kaca. Sinar Katoda adalah arus elektron dengan kecepatan tinggi yang keluar dari katoda.

Sifat sinar Katoda:

  1. Memiliki Energi
  2. Memendarkan kaca
  3. Membelok dalam medan listrik dan medan magnet.
  4. Jika ditembakkan pada logam menghasilkan sinar X
  5. Bergerak cepat menurut garis lurus dan keluar tegak lurus dari Katoda.

Simpangan sinar katoda dalam medan listrik dan medan magnet menunjukkan bahwa sinar ini bermuatan negatif. Thomson dapat menunjukkan bahwa partikel sinar katoda  itu sama bila katoda diganti logam lain. Jadi partikel-partikel sinar katoda ada pada setiap logam yang disebut elektron. Tanpa mngenal lelah dan menyerah, akhirnya Thomson dapat mengukur massa elektron, ternyata muatan elektron 1,6021.10^-19 Coulomb dan massa elektron 9,1090.10^-31 Kg. Terjadinya sinar katoda dapat diterangkan sebagai berikut: Pada tekanan yang sangat kecil, letak molekul-molekul udara sangat renggang, dalam gerakannya menuju katoda (-), ion-ion positif membentur katoda dengan kecepatan tinggi. Benturan-benturan tersebut mengakibatkan terlepasnya elektron-elektron dari logam katoda.

Tabung Crookes

William Crookes (1832-1919), seorang ahli kimia dan fisika London, menemukan tipe awal dari katoda tabung sinar, yang dikenal dengan tabung Crookes, selama melakukan penelitian terhadap radiasi di dalam tabung kaca yang dikosongkan. Dengan menggunakan spektroskop, Crooke menemukan unsur talium pada tahun 1861. Pekerjaannya untuk membuat peralatan yang bisa digunakan untuk mempelajari radiasi dilakukan antara tahun 1875 dan 1881. Dia mengembangkan “radiometer”, sebuah peralatan yang berisi baling-baling kecil yang berwarna hitam pada salah satu sisinya dan mengkilap di sisi lainnya dan yang akan berputar ketika dihadapkan kepada radiasi. Crooke hanya memperoleh sedikit latihan formal, meskipun demikian ia mendapat gelar bangsawan dan menerima banyak sekali penghargaan dalam bidang kimia. Ia menerbitkan makalah yang jumlahnya hanya sedikit sekali dan tidak berusaha mematenkan tabung yang ia buat, mungkin untuk memberikan jawaban atas ketidaksepakatan yang terjadi di antara penemu-penemu yang ada tentang waktu yang pasti dari penemuan mereka.

Tabung Crookes banyak ditiru dan digunakan sebagai bentuk demonstrasi hiburan pada tahun-tahun 1880-an. Tabung itu bisa digunakan untuk mengukur voltase (tegangan listrik) yang diperlukan untuk membuat efek listrik melompat dari katoda menuju anoda dalam ruang hampa. karena tidak ada materi penghubung antara katoda dan anoda, Crookes menamai pemancaran itu sebagai “sinar katoda.” Reproduksi terhadap tabung Crookes dari zaman itu kemudian dijual sebagai barang-barang hiasan dekorasi pada abad 21.

Tabung sinar katoda Crookes digunakan pada tahun 1895 oleh Rontgen dalam penemuannya atas sinar-X dan J.J. Thompson ketika menemukan elektron. Seiring dengan pekerjaan ilmiah yang besar pada abad 19, upaya untuk menjelaskan hukum yang mengatur bekerjanya peralatan itu menghasilkan kemajuan-kemajuan teoritis yang baru.

Pada tahun 1895 seorang ahli fisika Austria, Karl Ferdinand Braun (1850-1918), menyempurnakan tabung Crookes dengan membuat cincin anoda, yang memungkinkan sinar katoda menerobos dan menyentuh bagian dalam dinding kaca, yang di lapisi dengan materi yang bisa berpijar. Tabung Crookes versi Braun dikenal sebagai osciloscop dan digunakan untuk memperlihatkan goyangan aliran listrik yang berganti-ganti dalam sebuah layar. Tabung Braun, dengan permukaan berlapis, belakangan disesuaikan untuk tabung sinar katoda yang besar yang digunakan untuk layar televisi.

Proses menangkap gambar yang pertama kali ditemukan di Perancis berkat kerja sama dari Joseph Nicephore Niepce (1765-1833) dan Louis Jacques Mande Daguerre (1781-1851). Dan tahun 1826 sampai 1827, Niepce telah mengerjakan proses untuk pemotretan di atas pelat kaca yang memerlukan sekitar 8 jam terus menerus, dan Daguerre mengembangkan metode yang memerlukan waktu kurang dari 30 menit. Foto Niepce yang pertama bertahun 1826, yang diambil dari jendela kamar atas rumahnya di daerah pedesaan Perancis. Gambar itu dipertontongkan di berbagai lokasi sampai tahun 1828. Gambar itu hilang pada tahun 1852, setelah ditemukan kembali dan dibuktikan keasliannya, gambar itu dipajang di Universitas Texas pada tahun 2003.

Daguerre bekerja sebagai seorang pelukis pemandangan untuk opera, dan pada tahun 1822 dia membuka aula pameran lukisan di Paris. Dioramanya menggunakan efek pergantian cahaya untuk menciptakan ilusi. Diorama seperti itu, dengan menggunakan konstruksi yang rumit beserta cahaya yang menyinari layar-layar lukisan, sudah sangat populer selama 20 tahun sebelumnya. Diorama sebelumnya, termasuk yang dikembangkan oleh Robert Baker di Edinburg pada sekitar tahun 1793 dan satu buah diorama yang dibuat di Paris oleh insinyur Amerika, Robert Fulton, telah menarik banyak penonton, tetapi Daguerre jauh lebih berhasil karena telah menarik perhatian dari Nicephore Niepce. Daguerre dan Niepce bekerja sama antara tahun 1829 dan 1933 untuk mengembangkan metode Niepce dalam menangkap gambar. Pada saat menjelaskan prosedurnya, Niepce menggunakan frase yang belakangan lazim di dunia fotografi, termasuk “exposure’ dan “developer”.

Monsieur Niepce, dalam upaya kerasnya untuk mendapatkan gambar yang sesuai dengan yang ada di alam, tanpa bantuan dari juru gambar, melakukan penyelidikan, hasilnya diperlihatkan melalui berbagai bukti yang akan membenarkan penemuan itu. Penemuan ini termasuk dalam reproduksi otomatis dari gambar yang diterima oleh Iensa kamera. Monsieur Daguerre, yang kepadanya Niepce memperlihatkan penemuannya, sangat menyadai manfaat penemuan ini. Karena penemuan itu memiliki kesempurnaan yang tinggi, ia menawarkan kerja sama kepada Niepce untuk menyempurnakannya dan untuk mendapatkan semua keuntungan yang bisa diperoleh dari industri baru itu.

Kesepakatan ditandatangani pada tanggal 14 Desember 1829, antara Louis Mande Daguerre dan Joseph Nicephore Niepce yang menegaskan bahwa kesepakatan itu untuk menemukan dan mengembangkan proses fotografi.

Setelah kematian Niepce pada tahun 1833, Daguerre melanjutkan pekerjaan itu. Gambar laten Daguerre dikunci dalam lemari kaca selama beberapa hari agar berkembang dengan sendirinya. Dengan memisahkan berbagai zat yang ada dalam lemari kaca itu satu persatu, dia menemukan bahwa uap dari termometer air raksa yang pecah menyebabkan gambar itu tercetak di atas pelat yang mengandung yodium, dan bahwa dengan dihadapkan kepada air raksa, waktu yang diperlukan bisa dipersingkat. Dia melanjutkan proses itu, dengan menaruh larutan air garam di atas gambar. Dengan penemuan proses uap air raksa, dia memperoleh persetujuan dari putra Niepce untuk mengubah nama firma itu dari sebelumnya Niepce-Daguerre menjadi Daguerre-Niepce. Gambarnya yang diperoleh untuk pertama kalinya ketika ia menggunakan prosedur yang baru, yang masih berkembang, disempurnakan pada tahun 1873 dan diserahkan kepada kurator museum Louvre.

Ahli astronomi Francois Dominique Jean Arago (1786¬1853), yang bekerja sebagai sekertaris permanen dari Paris Academy of Science dari 1830 sampai 1852, mengumum-kan metode Daguerre pada pertemuan akademi itu pada bulan Januari 1839. Daguerre mendaftarkan hak atas proses Daguerreotype kepada pemerintah Perancis dan untuk itu Daguerre maupun keturunan Niepce menerima tunjangan hidup tahunan berkat penemuan itu.

Daguerre membuat sebuah buku petunjuk untuk menjelaskan proses itu yang kemudian muncul dalam banyak edisi. Metode itu tetap menjadi satu-satunya cara praktis dalam fotografi sejak tahun 1840-an sampai 1851 ketika Frederick Scott Archer (1813-1857) mengembangkan proses kolodion (sejenis perekat) basah untuk fotografi. Kemajuan lebih lanjut dalam menangkap gambar mengarahkan ke kamera jinjing.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com