Откриване на анодни лъчи, свойства



на Канали от анодни лъчи или лъчи, наричани също положителни, те са лъчи на положителни лъчи, съставени от атомни или молекулярни катиони (йони с положителен заряд), които са насочени към отрицателния електрод в тръба на Crookes. 

Анодните лъчи възникват, когато електроните, които преминават от катода към анода, се сблъскват с атомите на газа, затворен в тръбата на Crookes.

Тъй като частиците със същия знак се отблъскват, електроните, които се движат към анода, започват електроните, присъстващи в кората на газовите атоми.

Така атомите, които са останали положително заредени - т.е. те са били трансформирани в положителни йони (катиони) - са привлечени от катода (с отрицателен заряд).

индекс

  • 1 Откриване
  • 2 Свойства
  • 3 Малка история
    • 3.1 Тръбата на анодния лъч
    • 3.2 Протонът
    • 3.3 Масова спектрометрия
  • 4 Препратки

откритие

Открива ги германският физик Еуген Голдщайн, който ги наблюдава за първи път през 1886 година.

По-късно произведенията, извършени върху анодните лъчи от учените Вилхелм Виена и Джоузеф Джон Томсън, се озоваха в предположението за развитие на масова спектрометрия. 

свойства

Основните свойства на анодните лъчи са следните:

- Те имат положителен заряд, като стойността на заряда им е кратна на заряда на електрона (1.6. 10)-19 C).

- Те се движат по права линия при липса на електрически полета и магнитни полета.

- Те се отклоняват в присъствието на електрически полета и магнитни полета, движейки се към отрицателната зона.

- Те могат да проникнат в тънки слоеве от метали.

- Те могат да йонизират газове.

- Както масата, така и зарядът на частиците, съставляващи анодните лъчи, варират в зависимост от газа, затворен в тръбата. Обикновено неговата маса е идентична с масата на атомите или молекулите, от които те произлизат.

- Те могат да причинят физически и химически промени.

Малка история

Преди откриването на анодни лъчи, откриването на катодни лъчи се случи през 1858 и 1859 г. Откритието се дължи на Юлиус Плюкер, математик и физик с немски произход..

Впоследствие английският физик Джоузеф Джон Томсън изучаваше задълбочено поведението, характеристиките и ефектите на катодните лъчи..

От своя страна, Юджин Голдщайн - който преди това е извършвал други изследвания с катодни лъчи - е този, който открива анодни лъчи. Откритието се случи през 1886 г. и той го осъзна, когато разбра, че изпускателните тръби с перфориран катод също излъчват светлина в края на катода..

По този начин той открива, че в допълнение към катодните лъчи има и други лъчи: анодните лъчи; те се движеха в обратна посока. Тъй като тези лъчи преминаха през дупките или каналите в катода, той реши да ги нарече канални лъчи.

Въпреки това, не той, а Вилхелм Виена, който по-късно направи обширни изследвания на анодните лъчи. Виена, заедно с Джоузеф Джон Томсън, се озоваха в основата на масовата спектрометрия.

Откриването на Юдън Голдщайн на анодни лъчи е основен стълб за по-късното развитие на съвременната физика.

Благодарение на откритието на анодните лъчи, за първи път бяха подредени рояци бързо движещи се атоми, чието приложение беше много плодородно за различни клонове на атомната физика..

Тръбата на анодния лъч

При откриването на анодни лъчи, Голдстейн използва разрядна тръба, която има перфориран катод. Подробният процес, чрез който се образуват анодни лъчи в газоразрядната тръба, е показан по-долу.

Чрез прилагане на голяма потенциална разлика от няколко хиляди волта към тръбата, създаденото електрическо поле ускорява малкия брой йони, които винаги присъстват в газ и които се създават от естествени процеси като радиоактивност..

Тези ускорени йони се сблъскват с атомите на газа, разкъсват се електрони и създават повече положителни йони. На свой ред тези йони и електрони атакуват отново повече атоми, създавайки повече положителни йони в една верижна реакция.

Положителните йони се привличат от отрицателния катод и някои преминават през дупките в катода. Когато стигнат до катода, те вече ускоряват с достатъчна скорост, че когато се сблъскат с други атоми и молекули на газа, те възбуждат вида на по-високи енергийни нива..

Когато тези видове се върнат към първоначалните си енергийни нива, атомите и молекулите освобождават енергията, която са придобили преди; енергията се излъчва под формата на светлина.

Този процес на производство на светлина, наречен флуоресценция, предизвиква появата на яркост в областта, където йони излизат от катода..

Протонът

Въпреки, че Голдстейн е получил протони с експериментите си с анодни лъчи, не е този, на когото се приписва откриването на протона, тъй като той не е бил в състояние да го идентифицира правилно..

Протонът е най-леката частица от положителните частици, които се произвеждат в анодни тръби. Протонът се произвежда, когато тръбата е заредена с водороден газ. По този начин, когато водородът се йонизира и губи своя електрон, се получават протони.

Протонът има маса от 1.67. 10-24 g, почти същата като тази на водородния атом, и има същия заряд, но противоположен знак, че електронът има; 1.6. 10-19 C.

Масспектрометрия

Масспектрометрията, разработена от откриването на анодни лъчи, е аналитична процедура, която позволява да се изследва химичният състав на молекулите на веществото въз основа на неговата маса.

Тя позволява както да разпознава неизвестни съединения, да преброи известни съединения, така и да знае свойствата и структурата на молекулите на веществото.

От своя страна, масспектрометърът е устройство, с което структурата на различни химични съединения и изотопи може да бъде анализирана по много прецизен начин.

Масовият спектрометър позволява да се разделят атомните ядра въз основа на връзката между масата и натоварването.

препратки

    1. Аноден лъч (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 19 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
    2. Анодна лъча (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 19 април 2018 г. от en.wikipedia.org.
    3. Масспектрометър (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 19 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
    4. Grayson, Michael A. (2002). Измерване на маса: от положителни лъчи до протеини. Филаделфия: преса за химическо наследство
    5. Grayson, Michael A. (2002). Измерване на маса: от положителни лъчи до протеини. Филаделфия: преса за химическо наследство.
    6. Thomson, J. J. (1921). Лъчи на положително електричество и тяхното приложение за химически анализи (1921 г.) \ T
    7. Фидалго Санчес, Хосе Антонио (2005). Физика и химия Еверест