Sinar anodik

Tiub sinar anodik

Apakah sinar anodik?

The Sinar anodik atau sinaran saluran, Juga dipanggil positif, mereka adalah sinar positif yang dibentuk oleh kation atom atau molekul (ion beban positif) yang diarahkan ke arah elektrod negatif dalam tiub Crookes. 

Sinaran anodik berasal apabila elektron dari katod ke anod bertembung dengan gas yang terkunci di tiub Crookes.

Oleh kerana zarah -zarah tanda yang sama ditolak, elektron yang pergi ke anod merobek elektron yang terdapat di korteks atom gas di jalannya.

Oleh itu, atom -atom yang telah dimuat secara positif - iaitu, telah diubah menjadi ion positif (kation) - tertarik kepada katod (dengan beban negatif).

Penemuan

Ia adalah ahli fizik Jerman Eugen Goldstein yang menemui mereka, memerhatikan mereka untuk pertama kalinya pada tahun 1886.

Seterusnya, kerja yang dilakukan pada sinar anodik oleh saintis Wilhelm Wien dan Joseph John Thomson akhirnya mengandaikan perkembangan spektrometri massa. 

Sifat sinar anodik

Sifat utama sinar anodik adalah seperti berikut:

- Mereka mempunyai caj positif, sebagai nilai beban penuh mereka beban elektron (1.6 ∙ 10^-19 C).

- Mereka bergerak dalam garis lurus tanpa ketiadaan medan elektrik dan medan magnet.

- Mereka menyimpang dengan kehadiran medan elektrik dan medan magnet, bergerak ke arah kawasan negatif.

- Mereka boleh menembusi lapisan logam halus.

- Mereka dapat mengionkan gas.

- Kedua -dua jisim dan beban zarah yang membentuk sinar anodik berbeza -beza bergantung kepada gas yang terkunci di dalam tiub. Biasanya jisimnya sama dengan jisim atom atau molekul dari mana mereka memperoleh.

Boleh melayani anda: Jumlah vektor: kaedah grafik, contoh, latihan yang diselesaikan

- Mereka boleh menyebabkan perubahan fizikal dan kimia.

Sejarah kecil

Sebelum penemuan sinar anodik, penemuan sinar katod berlaku, yang berlaku sepanjang 1858 dan 1859. Penemuan ini disebabkan oleh Julius Plücker, ahli matematik dan fizikal asal Jerman.

Seterusnya, ahli fizik Inggeris Joseph John Thomson yang mempelajari secara mendalam tingkah laku, ciri dan kesan sinar katod.

Joseph John Thomson

Bagi pihaknya, Eugen Goldstein - yang sebelum ini telah menjalankan siasatan lain dengan sinar katod - adalah orang yang menemui sinar anodik. Penemuan itu berlangsung pada tahun 1886 dan membuatnya apabila dia menyedari bahawa tiub pelepasan dengan katod berlubang juga memancarkan cahaya pada akhir katod.

Dengan cara ini dia mendapati bahawa, sebagai tambahan kepada sinar katod, terdapat sinar lain: sinar anodik; Ini bergerak ke arah yang bertentangan. Kerana sinar ini melalui lubang atau saluran di katod, dia memutuskan untuk memanggil mereka sinar saluran.

Walau bagaimanapun, bukan dia, tetapi Wilhelm Wien yang kemudian menjalankan kajian yang luas mengenai sinar anodik. Wien, bersama Joseph John Thomson, akhirnya menubuhkan asas spektrometri massa.

Penemuan Eugen Goldstein pada Sinaran Anodik merupakan tonggak asas untuk perkembangan fizik kontemporari berikutnya.

Terima kasih kepada penemuan sinar anodik, buat kali pertama ditetapkan dari kawanan atom gerakan yang cepat dan teratur, yang aplikasinya sangat subur untuk cabang -cabang fizik atom yang berlainan.

Tiub sinar anodik

Dalam penemuan sinar anodik, Goldstein menggunakan tiub pelepasan yang telah menggerudi katod. Proses terperinci di mana sinar anodik dibentuk dalam tiub pelepasan gas adalah yang dibentangkan di bawah.

Boleh melayani anda: gelombang dua dimensi

Apabila menggunakan perbezaan berpotensi besar beberapa ribu volt ke tiub, medan elektrik yang mencipta sebilangan kecil ion yang selalu ada dalam gas dan yang dicipta oleh proses semulajadi seperti radioaktiviti.

Ion dipercepatkan ini bertembung dengan atom gas, memulakan elektron dan mewujudkan lebih banyak ion positif. Sebaliknya, ion dan elektron ini sekali lagi menyerang lebih banyak atom, mewujudkan lebih banyak ion positif dalam reaksi rantai.

Ion positif tertarik kepada katod negatif dan beberapa melewati lubang di katod. Apabila mereka sampai ke katod, mereka telah mempercepatkan pada kelajuan yang mencukupi seperti, ketika mereka bertembung dengan atom dan molekul gas lain, mereka merangsang spesies ke tahap tenaga yang lebih tinggi.

Apabila spesies ini kembali ke tahap tenaga asalnya, atom dan molekul melepaskan tenaga yang telah mereka perolehi sebelum ini; Tenaga dipancarkan dalam bentuk cahaya.

Proses pengeluaran cahaya ini, yang dipanggil pendarfluor, menyebabkan kemunculan kecerahan di rantau ini di mana ion muncul dari katod.

Proton

Walaupun Goldstein dengan eksperimennya dengan sinaran anodik memperoleh proton, kebenarannya adalah bahawa ia bukan kepada dia yang dikaitkan dengan penemuan proton, kerana dia tidak dapat mengenalinya dengan betul.

Proton adalah zarah paling ringan dari zarah positif yang berlaku di tiub sinar anodik. Proton berlaku apabila tiub dimuatkan dengan gas hidrogen. Dengan cara ini, apabila hidrogen diionkan dan kehilangan elektron, proton diperoleh.

Anda boleh melayani anda: Undang -undang Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Proton mempunyai jisim 1.67 ∙ 10^-24 G, hampir sama dengan atom hidrogen, dan mempunyai beban yang sama tetapi sebagai tanda sebagai elektron; iaitu, 1.6 ∙ 10^-19 C.

Spektrometri massa

Depan spektrometer massa

Spektrometri massa, yang dibangunkan dari penemuan sinar anodik, adalah prosedur analisis yang membolehkan mengkaji komposisi kimia molekul bahan berdasarkan jisimnya.

Ia membolehkan begitu banyak untuk mengenali sebatian yang tidak diketahui, sebatian kiraan yang diketahui, serta mengetahui sifat dan struktur molekul bahan.

Bagi bahagiannya, spektrometer jisim adalah peranti yang mana struktur sebatian kimia dan isotop yang berbeza dapat dianalisis dengan sangat tepat.

Spektrometer jisim membolehkan untuk memisahkan nukleus atom berdasarkan hubungan antara jisim dan beban.