Anodni žarki

Anodna cev

Kaj so anodni žarki?

The Anodni žarki ali kanalski žarki, Pozitivni so tudi pozitivni žarki, ki jih sestavljajo atomski ali molekularni kationi (pozitivni obremenitve. 

Anodni žarki izvirajo, ko se elektroni, ki segajo od katode do anode, trčijo v plin, zaklenjen v cevi Crookes.

Ker se delci istega znaka odbijajo, elektroni, ki gredo na anodo.

Tako so atomi, ki so bili pozitivno naloženi - to je, pretvorjeni v pozitivne ione (katione) - privabljajo katodo (z negativno obremenitvijo).

Odkritje

Nemški fizik Eugen Goldstein jih je odkril in jih prvič opazoval leta 1886.

Nato je delo na anodnih žarkih, ki sta jih opravila znanstvenika Wilhelma Wiena in Josepha John Thomsona, končala z razvojem masne spektrometrije. 

Lastnosti anodnih žarkov

Glavne lastnosti anodnih žarkov so naslednje:

- Imajo pozitiven naboj, saj je vrednost njihove polne večkratne obremenitve elektronske obremenitve (1,6 ∙ 10^-19 C).

- Premikajo se v ravni črti, če ni električnih polj in magnetnih polj.

- Odstopajo v prisotnosti električnih polj in magnetnih polj, ki se premikajo proti negativnemu območju.

- Lahko prodrejo v drobne kovinske plasti.

- Lahko ionizirajo pline.

- Tako masa kot obremenitev delcev, ki sestavljajo anodne žarke, se razlikujeta glede na plin, zaklenjen v cevi. Običajno je njegova masa enaka masi atomov ali molekul, iz katerih izhajajo.

Vam lahko služi: vsota vektorjev: grafična metoda, primeri, rešene vaje

- Lahko povzročijo fizične in kemične spremembe.

Malo zgodovine

Pred odkritjem anodnih žarkov se je zgodilo odkritje katodnih žarkov, ki so se zgodile v celotni 1858 in 1859. Odkritje je posledica Julija Plückerja, matematika in fizičnega nemškega porekla.

Nato je angleški fizik Joseph John Thomson poglobljeno preučeval vedenje, značilnosti in učinke katodnih žarkov.

Joseph John Thomson

Eugen Goldstein - ki je prej opravil druge preiskave s katodnimi žarki - je bil tisti, ki je odkril anodne žarke. Odkritje se je zgodilo leta 1886 in ga je naredil, ko je opazil, da so cevi s perforirano katodo tudi oddajale svetlobo na koncu katode.

Na ta način je odkril, da so poleg katodnih žarkov obstajali tudi drugi žarki: anodni žarki; Te so se premaknile v nasprotno smer. Ko so ti žarki šli skozi luknje ali kanale v katodi, se je odločil, da jih bo poklical kanalski žarki.

Vendar ni bil on, ampak Wilhelm Wien, ki je kasneje izvedel obsežne študije anodnih žarkov. Wien je skupaj z Josephom Johnom Thomsonom na koncu vzpostavil bazo masne spektrometrije.

Odkritje Eugena Goldsteina na anodnih žarkih je predstavljalo temeljni steber za kasnejši razvoj sodobne fizike.

Zahvaljujoč odkritju anodnih žarkov je bil prvič nastavljen iz rojev hitrih in urejenih gibalnih atomov, katerih uporaba je bila zelo rodovitna za različne veje atomske fizike.

Anodna cev žarkov

Na odkritju anodnih žarkov je Goldstein uporabil cev iz odvajanja, ki je izvrtala katodo. Podroben postopek, s katerim se oblikujejo anodni žarki v cevi za praznjenje plina, je tisti, predstavljen spodaj.

Vam lahko služi: dva -dimenzionalna valova

Pri uporabi velike potencialne razlike nekaj tisoč voltov na cev je električno polje, ki ustvarja majhno število ionov, ki so vedno prisotne v plinu in ki jih ustvarjajo naravni procesi, kot je radioaktivnost.

Ti pospešeni ioni trkajo v atome plinov, začenjajo elektrone in ustvarjajo več pozitivnih ionov. Ti ioni in elektroni spet napadajo več atomov in ustvarjajo več pozitivnih ionov v verižni reakciji.

Pozitivne ione privlačijo negativna katoda in nekateri prehajajo skozi luknje v katodi. Ko dosežejo katodo, so se že pospešili z zadostno hitrostjo, kot so, ko trčijo v druge atome in molekule plina, vzbujajo vrste do višjih ravni energije.

Ko se te vrste vrnejo na prvotne ravni energije, atomi in molekule sproščajo energijo, ki so jo prej pridobili; Energija se oddaja v svetlobi.

Ta proces proizvodnje svetlobe, imenovan fluorescenca, povzroči videz svetlosti v regiji, kjer ioni izhajajo iz katode.

Proton

Medtem ko Goldstein s svojimi eksperimenti z anodnimi žarki dobijo protone, je resnica, da ni tistega, ki je pripisan odkritju protona, saj ga ni mogel pravilno prepoznati.

Proton je najlažji delček pozitivnih delcev, ki se pojavljajo v anodnih ceveh. Proton se pojavi, ko je cev naložena z vodikovim plinom. Na ta način, ko je vodik ioniziran in izgubi elektron, dobimo protone.

Lahko vam služite: Newtonov tretji zakon: aplikacije, poskusi in vaje

Proton ima maso 1,67 ∙ 10^{-24. 24} g, skoraj enako kot vodikov atom in ima enako obremenitev, vendar kot znak kot elektron; to je 1.6 ∙ 10^-19 C.

Masna spektrometrija

Sprednji del masnega spektrometra

Masna spektrometrija, razvita iz odkritja anodnih žarkov, je analitični postopek, ki omogoča preučevanje kemične sestave molekul snovi na podlagi njegove mase.

Toliko omogoča prepoznavanje neznanih spojin, štetja spojin, ki so znane, pa tudi poznavanje lastnosti in strukture molekul snovi.

Masnega spektrometra je naprava, s katero je mogoče zelo natančno analizirati strukturo različnih kemičnih spojin in izotopov.

Masni spektrometer omogoča ločevanje atomskih jeder na podlagi razmerja med maso in obremenitvijo.