陰極線

定義

陰極線とは、真空中で陰極から放出されて陽極へ向かって進む電子の流れである。
電子そのものの運動を観測できる現象として、電子の存在を示す重要な証拠となった。

イメージ

真空管の中で、マイナス極（陰極）から電子が飛び出して、プラス極（陽極）へ向かって一直線に進む様子を考えるとよい。
途中に障害物を置くと影ができるため、「粒子が飛んでいる」と理解できる。

また、電場や磁場をかけると進む向きが変わるので、電気をもった粒子であることも分かる。

数式

陰極線そのものを表す基本式は特にないが、電子の運動として次の関係が重要である。

\[\frac{1}{2} m v^2 = e V\]

ここで、
\(m\) は電子の質量（kg）
\(v\) は電子の速さ（m/s）
\(e\) は電気素量（C）
\(V\) は加速電圧（V）である。

ポイント

• 陰極線は電子の流れであり、電荷をもつ粒子の運動である
• 電場や磁場で進路が曲がることから、負の電荷をもつことが分かる
• 比電荷 \(e/m\) の測定（トムソンの実験）に利用され、電子の性質解明に重要