Anodiske stråler

Anodisk strålerør

Hva er anodiske stråler?

De Anodiske stråler eller kanalstråler, De er også kalt positive, de er positive stråler som er sammensatt av atom- eller molekylære kationer (positive belastningsioner) som er rettet mot den negative elektroden i et Crookes -rør. 

Anodiske strål.

Når partiklene med samme tegn blir frastøtt, river elektronene som går til anoden elektronene som er til stede i cortex av gassatomene i banen.

Dermed er atomene som er positivt lastet - det vil si, blitt transformert til positive ioner (kationer) - tiltrukket av katoden (med negativ belastning).

Oppdagelse

Det var den tyske fysikeren Eugen Goldstein som oppdaget dem, og observerte dem for første gang i 1886.

Deretter endte arbeidet som ble utført på de anodiske strålene av forskerne Wilhelm Wien og Joseph John Thomson med å anta utviklingen av massespektrometri. 

Anodiske stråleegenskaper

De viktigste egenskapene til anodiske stråler er som følger:

- De har en positiv ladning, og er verdien av sin fulle multiple belastning av elektronbelastningen (1,6 ∙ 10^-19 C).

- De beveger seg i en rett linje i fravær av elektriske felt og magnetfelt.

- De avviker i nærvær av elektriske felt og magnetiske felt, og beveger seg mot det negative området.

- De kan trenge gjennom fine metalllag.

- De kan ionisere gasser.

- Både massen og belastningen på partiklene som utgjør de anodiske strålene varierer avhengig av gassen låst i røret. Normalt er massen identisk med massen av atomer eller molekyler som de stammer fra.

Kan tjene deg: Summen av vektorer: grafisk metode, eksempler, løste øvelser

- De kan forårsake fysiske og kjemiske endringer.

Litt historie

Før oppdagelsen av anodiske stråler fant oppdagelsen av katodestråler sted, som skjedde gjennom 1858 og 1859. Oppdagelsen skyldes Julius Plücker, matematiker og fysisk av tysk opprinnelse.

Deretter var det den engelske fysikeren Joseph John Thomson som studerte i dybden atferden, egenskapene og effektene av katodestråler.

Joseph John Thomson

For hans del var Eugen Goldstein - som tidligere hadde gjennomført andre undersøkelser med katodestrålene - den som oppdaget de anodiske strålene. Oppdagelsen fant sted i 1886 og gjorde det da han la merke til at utløpsrørene med den perforerte katoden også sendte ut lys på slutten av katoden.

På denne måten oppdaget han at det i tillegg til katodestrålene var andre stråler: de anodiske strålene; Disse beveget seg i motsatt retning. Da disse strålene gikk gjennom hullene eller kanalene i katoden, bestemte han seg for å kalle dem kanalstråler.

Det var imidlertid ikke ham, men Wilhelm Wien som senere gjennomførte omfattende studier av de anodiske strålene. Wien, sammen med Joseph John Thomson, endte opp med å etablere base av massespektrometri.

Oppdagelsen av Eugen Goldstein på anodiske stråler utgjorde en grunnleggende søyle for den påfølgende utviklingen av moderne fysikk.

Takket være oppdagelsen av anodiske stråler, var det for første gang satt ut av svermer av raske og ordnede bevegelsesatomer, hvis anvendelse var veldig fruktbar for forskjellige grener av atomfysikk.

Det anodiske stråleøret

I oppdagelsen av anodiske stråler brukte Goldstein et utløpsrør som hadde boret katoden. Den detaljerte prosessen som anodiske stråler dannes i et gassutladningsrør er den som er presentert nedenfor.

Kan tjene deg: to -dimensjonale bølger

Når du bruker en stor potensiell forskjell på flere tusen volt på røret, er det elektriske feltet som skaper det lille antallet ioner som alltid er til stede i en gass og som skapes av naturlige prosesser som radioaktivitet.

Disse akselererte ionene kolliderer med gassatomer, starter elektroner og skaper mer positive ioner. På sin side angriper disse ionene og elektronene igjen flere atomer, og skaper mer positive ioner i det som er en kjedereaksjon.

De positive ionene tiltrekkes av den negative katoden og noen passerer gjennom hullene i katoden. Når de når katoden, har de allerede akselerert med tilstrekkelig hastighet som for, når de kolliderer med andre atomer og gassmolekyler, begeistrer de arter til høyere energinivå.

Når disse artene vender tilbake til sine opprinnelige energinivåer, frigjør atomer og molekyler energien de tidligere hadde fått; Energi sendes ut i lett form.

Denne lysproduksjonsprosessen, kalt fluorescens, forårsaker utseendet til en lysstyrke i regionen der ioner dukker opp fra katoden.

Protonet

Mens Goldstein med sine eksperimenter med de anodiske strålene oppnådde protoner, er sannheten at det ikke er for ham som tilskrives oppdagelsen av protonet, siden han ikke var i stand til å identifisere ham riktig.

Protonet er den letteste partikkelen til de positive partiklene som forekommer i de anodiske stråleørene. Protonet oppstår når røret er lastet med hydrogengass. På denne måten, når hydrogen er ionisert og mister elektronet, oppnås protoner.

Du kan tjene deg: Newtons tredje lov: Søknader, eksperimenter og øvelser

Protonet har en masse på 1,67 ∙ 10^-24 G, nesten det samme som hydrogenatom, og har samme belastning, men som et tegn som elektronet; det vil si 1.6 ∙ 10^-19 C.

Massespektrometri

Foran massespektrometeret

Massespektrometri, utviklet fra oppdagelsen av anodiske stråler, er en analytisk prosedyre som gjør det mulig å studere den kjemiske sammensetningen av molekylene i et stoff basert på dets masse.

Det tillater så mye å gjenkjenne ukjente forbindelser, telleforbindelser som er kjent, i tillegg til å kjenne til egenskapene og strukturen til et stoffmolekyler.

For sin del er massespektrometeret en enhet som strukturen til forskjellige kjemiske forbindelser og isotoper kan analyseres veldig presist.

Massespektrometeret gjør det mulig å skille atomkjernene basert på forholdet mellom massen og belastningen.