Anodisko staru atklāšana, rekvizīti



The Anodiskie stari vai staru kanāli, to sauc arī par pozitīviem, tie ir pozitīvu staru sijas, ko veido atomu vai molekulāri katjoni (joni ar pozitīvu lādiņu), kas vērsti pret negatīvo elektrodu Crookes caurulē.. 

Anodiskie stari rodas tad, kad elektroni, kas iet no katoda uz anodu, saduras ar gāzu atomiem, kas atrodas Crookes caurulē..

Tā kā vienas un tās pašas zīmes daļiņas atvairās, elektroni, kas iet uz anodu, sāk elektronu klātbūtni gāzes atomu garozā..

Tātad atomi, kas palikuši pozitīvi uzlādēti - tas ir, tie ir pārveidoti par pozitīviem joniem (katjoniem) - piesaistīti katodam (ar negatīvu lādiņu).

Indekss

  • 1 Atklāšana
  • 2 Rekvizīti
  • 3 Nedaudz vēstures
    • 3.1. Anodstaru caurule
    • 3.2 Protons
    • 3.3. Masu spektrometrija
  • 4 Atsauces

Atklāšana

Viņi atklāja vācu fiziķi Eugen Goldstein, kas pirmo reizi novēroja tos 1886. gadā.

Vēlāk, zinātnieku Wilhelm Wien un Joseph John Thomson anodisko staru darbi beidzās ar masu spektrometrijas attīstību.. 

Rekvizīti

Anodisko staru galvenās īpašības ir šādas:

- Viņiem ir pozitīvs lādiņš, kuru vērtība ir elektronu lādiņa daudzkārtēja vērtība (1,6 ∙ 10-19 C).

- Tie pārvietojas taisnā līnijā, ja nav elektrisko lauku un magnētisko lauku.

- Tie atšķiras elektrisko lauku un magnētisko lauku klātbūtnē, virzoties uz negatīvo zonu.

- Tie var iekļūt plānos metālu slāņos.

- Tās var jonizēt gāzes.

- Gan masa, gan daļiņu daudzums, kas veido anodiskos starus, ir atkarīgs no gāzes caurules. Parasti tās masa ir identiska atomu vai molekulu masai, no kuras tās iegūst.

- Tie var izraisīt fiziskas un ķīmiskas izmaiņas.

Nedaudz vēstures

Pirms anodisko staru atklāšanas notika katoda staru atklāšana, kas notika 1858. un 1859. gadā. Atklājums ir saistīts ar vācu izcelsmes matemātiķi un fiziķi Julius Plücker.

Pēc tam angļu valodas fiziķis Džozefs Džons Thomsons padziļināti pētīja katoda staru uzvedību, īpašības un sekas..

Savukārt Eugen Goldstein, kurš iepriekš bija veicis citus pētījumus ar katoda stariem, bija tas, kurš atklāja anodiskos starus. Atklāšana notika 1886. gadā, un viņš to saprata, kad viņš saprata, ka izplūdes caurules ar perforēto katodu izstaroja gaismu katoda galā..

Tādā veidā viņš atklāja, ka papildus katoda stariem bija arī citi stari: anodiskie stari; tie pārvietojās pretējā virzienā. Tā kā šie stari iziet cauri katoda caurumiem vai kanāliem, viņš nolēma tos saukt par kanālu stariem.

Tomēr tas nebija viņš, bet Wilhelm Wien, kurš vēlāk veica plašu anodisko staru izpēti. Vīne kopā ar Džozefu Džonu Tomsonu noslēdza masu spektrometrijas pamatu.

Eugena Goldšteina anodisko staru atklāšana bija būtisks pīlārs mūsdienu fizikas attīstībai.

Pateicoties anodisko staru atklāšanai, pirmo reizi tika sakārtoti strauji kustīgi atomi, kuru pielietojums bija ļoti auglīgs dažādām atomu fizikas nozarēm..

Anoda staru caurule

Anodisko staru atklāšanā Goldstein izmantoja izplūdes cauruli, kurai bija perforēts katods. Detalizēts process, ar kura palīdzību anoda staru veido gāzes izplūdes caurulē, ir parādīts zemāk.

Piemērojot lielo potenciālo atšķirību vairākiem tūkstošiem voltu uz cauruli, radītais elektriskais lauks paātrina nelielo jonu skaitu, kas vienmēr atrodas gāzē un ko rada dabiski procesi, piemēram, radioaktivitāte..

Šie paātrinātie joni saskaras ar gāzes atomiem, izvilkjot elektronus un radot vairāk pozitīvu jonu. Savukārt šie joni un elektroni atkal uzbrūk vairāk atomu, radot vairāk pozitīvu jonu ķēdes reakcijā.

Pozitīvos jonus piesaista negatīvais katods, un daži iziet caur katoda caurumiem. Kad viņi sasniedz katodu, tie jau ir pietiekami paātrinājušies, ka, saduroties ar citiem gāzes atomiem un molekulām, tie uzbudina sugu augstākā enerģijas līmenī..

Kad šīs sugas atgriežas savos sākotnējos enerģijas līmeņos, atomi un molekulas atbrīvo iepriekš iegūto enerģiju; enerģija tiek izstarota gaismas veidā.

Šis gaismas ražošanas process, ko sauc par fluorescenci, izraisa spilgtuma parādīšanos reģionā, kur jonus izdalās no katoda..

Protons

Lai gan Goldšteins ieguva protonus ar eksperimentiem ar anodiem stariem, tas nav tas, kam tiek piešķirts protona atklājums, jo viņš nevarēja to pareizi identificēt..

Protons ir mazāko pozitīvo daļiņu daļiņa, kas tiek ražota anodstaru lampās. Protonu ražo, kad caurule tiek piepildīta ar ūdeņraža gāzi. Tādā veidā, kad ūdeņradis ir jonizēts un zaudē savu elektronu, tiek iegūti protoni.

Protonu masa ir 1,67 ∙ 10-24 g, gandrīz tāds pats kā ūdeņraža atoms, un tam ir tāda pati maksa, bet pretēja zīme, ka elektronam ir; tas ir, 1.6 ∙ 10-19 C.

Masu spektrometrija

Masu spektrometrija, kas izstrādāta, atklājot anodiskos starus, ir analītiska procedūra, kas ļauj izpētīt vielas molekulu ķīmisko sastāvu, pamatojoties uz tā masu..

Tas ļauj atpazīt nezināmus savienojumus, saskaitīt zināmos savienojumus, kā arī zināt vielas molekulu īpašības un struktūru..

Savukārt masas spektrometrs ir ierīce, ar kuras palīdzību var precīzi analizēt dažādu ķīmisko savienojumu un izotopu struktūru..

Masas spektrometrs ļauj atdalīt atomu kodolu, pamatojoties uz attiecību starp masu un slodzi.

Atsauces

    1. Anodiskais starojums (n.d.). Vikipēdijā. Saturs iegūts 2018. gada 19. aprīlī no es.wikipedia.org.
    2. Anoda starojums (n.d.). Vikipēdijā. Izgūti 2018. gada 19. aprīlī, no en.wikipedia.org.
    3. Masas spektrometrs (n.d.). Vikipēdijā. Saturs iegūts 2018. gada 19. aprīlī no es.wikipedia.org.
    4. Grayson, Michael A. (2002). Masas mērīšana: no pozitīviem stariem līdz proteīniem. Filadelfija: Ķīmiskā mantojuma preses
    5. Grayson, Michael A. (2002). Masas mērīšana: no pozitīviem stariem līdz proteīniem. Filadelfija: Ķīmiskā mantojuma preses.
    6. Thomson, J. J. (1921). Pozitīvas elektrības stari un to pielietojums ķīmiskās analīzes veikšanai (1921)
    7. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fizika un ķīmija Everests