Otkrivanje anodnih zraka, svojstva



Kanali anodnih zraka ili zraka, također nazvani pozitivnim, to su zrake pozitivnih zraka koje čine atomski ili molekularni kationi (ioni s pozitivnim nabojem) koji su usmjereni prema negativnoj elektrodi u cijevi Crookesa. 

Anodne zrake nastaju kada se elektroni koji idu od katode prema anodi sudaraju s atomima plina koji su zatvoreni u cijevi Crookesa.

Kako se čestice istog znaka odbijaju, elektroni koji idu prema anodi pokreću elektrone prisutne u kori atoma plina.

Dakle, atomi koji su ostali pozitivno nabijeni - tj. Pretvoreni su u pozitivne ione (katione) - privučeni su katodom (s negativnim nabojem).

indeks

  • 1 Otkriće
  • 2 Svojstva
  • 3 Malo povijesti
    • 3.1 Anodna zračna cijev
    • 3.2 Proton
    • 3.3. Masena spektrometrija
  • 4 Reference

otkriće

Otkrio ih je njemački fizičar Eugen Goldstein, koji ih je prvi put vidio 1886.

Kasnije su radovi izvedeni na anodnim zrakama znanstvenika Wilhelma Beča i Josepha John Thomsona, pretpostavili razvoj masene spektrometrije. 

nekretnine

Glavna svojstva anodnih zraka su sljedeća:

- Oni imaju pozitivan naboj, a vrijednost njihovog naboja je višestruka od naboja elektrona (1,6. 10-19 C).

- Kreću se ravnom linijom u odsutnosti električnih polja i magnetskih polja.

- Oni odstupaju u prisutnosti električnih polja i magnetskih polja, krećući se prema negativnoj zoni.

- Mogu prodrijeti u tanke slojeve metala.

- Mogu ionizirati plinove.

- I masa i naboj čestica koje čine anodne zrake variraju ovisno o plinu koji je zatvoren u cijevi. Uobičajeno je njegova masa identična masi atoma ili molekula iz kojih potječu.

- Mogu uzrokovati fizičke i kemijske promjene.

Malo povijesti

Prije otkrića anodnih zraka, došlo je do otkrića katodnih zraka, koje su se dogodile tijekom 1858. i 1859. godine. Otkriće je rezultat Juliusa Plückera, matematičara i fizičara njemačkog podrijetla..

Nakon toga je engleski fizičar Joseph John Thomson detaljno proučavao ponašanje, karakteristike i učinke katodnih zraka.

Sa svoje strane, Eugen Goldstein - koji je prethodno radio druga istraživanja s katodnim zrakama - bio je onaj koji je otkrio anodne zrake. Otkriće se dogodilo 1886. godine i on je to shvatio kad je shvatio da cijevi za pražnjenje s perforiranom katodom također emitiraju svjetlo na kraju katode.

Na taj je način otkrio da, osim katodnih zraka, postoje i druge zrake: anodne zrake; oni su se kretali u suprotnom smjeru. Dok su te zrake prolazile kroz rupe ili kanale u katodi, odlučio ih je nazvati kanalskim zrakama.

Međutim, nije on već Wilhelm Wien kasnije napravio opsežne studije anodnih zraka. Wien, zajedno s Josephom Johnom Thomsonom, završio je uspostavljanjem osnova masene spektrometrije.

Eugen Goldsteinovo otkriće anodnih zraka bio je temeljni stup kasnijeg razvoja suvremene fizike.

Zahvaljujući otkriću anodnih zraka, po prvi put su uređeni rojevi brzodokutnih atoma, čija je primjena bila vrlo plodna za različite grane atomske fizike..

Anodna zračna cijev

U otkriću anodnih zraka, Goldstein je koristio cijev za pražnjenje koja je imala perforiranu katodu. Detaljan postupak kojim se formiraju anodne zrake u cijevi za plinsko pražnjenje prikazan je u nastavku.

Primjenom velike potencijalne razlike od nekoliko tisuća volti na cijev, stvoreno električno polje ubrzava mali broj iona koji su uvijek prisutni u plinu i koji nastaju prirodnim procesima kao što je radioaktivnost..

Ovi ubrzani ioni se sudaraju s atomima plina, otkidaju elektrone i stvaraju više pozitivnih iona. Ovi ioni i elektroni opet napadaju više atoma, stvarajući više pozitivnih iona u lančanoj reakciji.

Pozitivne ione privlači negativna katoda, a neke prolaze kroz rupe u katodi. Kada dođu do katode, oni su već dovoljno ubrzali da, kada se sudaraju s drugim atomima i molekulama plina, pobuđuju vrstu na višim energetskim razinama..

Kada se te vrste vrate na svoje izvorne razine energije, atomi i molekule oslobađaju energiju koju su prethodno stekli; energija se emitira u obliku svjetla.

Ovaj proces proizvodnje svjetlosti, nazvan fluorescencija, uzrokuje pojavu sjaja u području gdje ioni izlaze iz katode.

Proton

Iako je Goldstein protonima dobivao svoje eksperimente s anodnim zrakama, on nije zaslužan za otkriće protona jer ga nije mogao ispravno identificirati..

Proton je najlakša čestica pozitivnih čestica koje se proizvode u epruvetama anodnih zraka. Proton se proizvodi kada se cijev napuni s vodikovim plinom. Na taj način, kada se vodik ionizira i izgubi svoj elektron, dobivaju se protoni.

Proton ima masu od 1,67. 10-24 g, gotovo isti kao onaj vodikovog atoma, i ima isti naboj, ali suprotan znak koji ima elektron; to jest, 1,6. 10-19 C.

Masena spektrometrija

Masena spektrometrija, razvijena iz otkrića anodnih zraka, analitički je postupak koji omogućuje proučavanje kemijskog sastava molekula tvari na temelju njegove mase.

Omogućuje i prepoznavanje nepoznatih spojeva, brojanje poznatih spojeva, kao i poznavanje svojstava i strukture molekula tvari.

Sa svoje strane, maseni spektrometar je uređaj s kojim se struktura različitih kemijskih spojeva i izotopa može analizirati na vrlo precizan način.

Maseni spektrometar omogućuje razdvajanje atomskih jezgri na temelju odnosa mase i opterećenja.

reference

    1. Anodna zraka (n.d.). U Wikipediji. Preuzeto 19. travnja 2018. s es.wikipedia.org.
    2. Anodna zraka (n.d.). U Wikipediji. Preuzeto 19. travnja 2018. s en.wikipedia.org.
    3. Maseni spektrometar (n.d.). U Wikipediji. Preuzeto 19. travnja 2018. s es.wikipedia.org.
    4. Grayson, Michael A. (2002). Mjerenje mase: od pozitivnih zraka do proteina. Philadelphia: Tisak kemijske baštine
    5. Grayson, Michael A. (2002). Mjerenje mase: od pozitivnih zraka do proteina. Philadelphia: Tisak kemijske baštine.
    6. Thomson, J.J. (1921). Zrake pozitivne struje i njihova primjena u kemijskim analizama (1921.) \ T
    7. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005.). Fizika i kemija Everest