Anodic Rays דיסקברי, מאפיינים

ה קרני אנודי או קרני, הנקראים גם חיוביים, הם קורות של קרניים חיוביות שנוצרו על ידי קטיונים אטומיים או מולקולריים (יונים עם חיוב חיובי) המופנים אל האלקטרודה השלילית בצינור של קרוקס. 

הקרניים האנודיות נוצרות כאשר האלקטרונים העוברים מהקתודה לעבר האנודה, מתנגשים עם האטומים של הגז המוקף בצינור של קרוקס.

כמו החלקיקים של אותו הירשם להדוף, האלקטרונים ללכת לכיוון האנודה להתחיל את האלקטרונים הנוכחי בקרום של אטומי גז.

לפיכך, האטומים שנותרו חיובי לטובה - כלומר, הם הפכו יונים חיוביים (קטיונים) - נמשכים הקתודה (עם תשלום שלילי).

אינדקס

• 1 גילוי
• 2 מאפיינים
• 3 קצת היסטוריה
  • 3.1 צינור הצינור האנודי
  • 3.2 הפרוטון
  • 3.3 ספקטרומטריית מסה
• 4 הפניות

גילוי

זה היה הפיזיקאי הגרמני אויגן גולדשטיין שגילה אותם, מתבונן בהם לראשונה בשנת 1886.

מאוחר יותר, העבודות שבוצעו על קרניים אנודי על ידי מדענים וילהלם ויין וג 'ון ג' ון תומסון בסופו של דבר בהנחה פיתוח של ספקטרומטריית מסה. 

מאפיינים

המאפיינים העיקריים של הקרניים האנודיות הן:

- יש להם חיוב חיובי, את הערך של המטען שלהם להיות מספר של תשלום אלקטרונים (1.6 ∙ 10^-19 ג).

- הם נעים בקו ישר בהיעדר שדות חשמליים ושדות מגנטיים.

- הם סוטים בנוכחות שדות חשמליים ושדות מגנטיים, נעים לעבר האזור השלילי.

- הם יכולים לחדור שכבות דקות של מתכות.

- הם יכולים ליינן גזים.

- הן המסה והן המטען של החלקיקים המרכיבים את הקרניים האנודיות משתנות בהתאם לגז המוקף בצינור. בדרך כלל המסה שלו זהה למסה של האטומים או המולקולות שמהם הם נובעים.

- הם יכולים לגרום לשינויים פיזיים וכימיים.

קצת היסטוריה

לפני גילוי קרניים אנודיות התגלה קרני הקתודה, שהתרחשו לאורך השנים 1858 ו- 1859. התגלית נובעת מיוליוס פלוצקר, מתמטיקאי ופיסיקאי ממוצא גרמני.

לאחר מכן, היה זה הפיזיקאי האנגלי יוסף תומסון, שחקר לעומק את ההתנהגות, המאפיינים וההשפעות של קרני הקתודה.

מצדו, יוג'ין גולדשטיין - שעשה בעבר מחקר אחר עם קרני קתודה - הוא זה שגילה קרניים אנודיות. התגלית התרחשה בשנת 1886 והוא הבין את זה כאשר הוא הבין כי צינורות פריקה עם קתודה מחורר גם פולט אור בקצה הקתודה.

בדרך זו גילה שבנוסף לקרני הקתודה היו קרניים אחרות: הקרניים האנודיות; אלה נעו בכיוון ההפוך. כאשר קרניים אלה עברו דרך החורים או הערוצים בקתודה, הוא החליט לקרוא להם קרני ערוץ.

עם זאת, זה לא היה לו, אבל וילהלם וינה, אשר מאוחר יותר עשה מחקרים מקיפים של קרניים אנודי. וינה, יחד עם ג 'וזף ג' ון תומסון, בסופו של דבר להקים את הבסיס של ספקטרומטריית מסה.

גילויו של אוגן גולדשטיין של קרניים אנודיות היה עמוד יסוד להתפתחותה המאוחרת של הפיזיקה העכשווית.

הודות לגילוי הקרניים האנודיות, נחילו לראשונה אטומי זזים מהירים, שיישומם היה פורה מאוד לענפים שונים של הפיזיקה האטומית..

הצינור האנדי

בגילוי קרניים אנודיות השתמש גולדשטיין בצינור פליטה בעל קתודה מחוררת. התהליך המפורט שבאמצעותו נוצרות קרניים אנודיות בצינור פליטת גז מוצג להלן.

על ידי יישום הבדל פוטנציאלי גדול של כמה אלפי וולט לצינור, השדה החשמלי שנוצר נוצר מאיץ את מספר היונים המצויים תמיד בגז ואשר נוצרים על ידי תהליכים טבעיים כגון רדיואקטיביות..

אלה יונים מואץ מתנגשים עם האטומים של הגז, קורעת החוצה אלקטרונים ויצירת יונים חיוביים יותר. בתורו אלה יונים ואלקטרונים לתקוף שוב אטומים יותר, יצירת יונים חיוביים יותר מה היא תגובת שרשרת.

היונים החיוביים נמשכים על ידי הקתודה השלילית וחלקם עוברים דרך החורים בקתודה. כאשר הם מגיעים הקתודה, הם כבר מואצת בקצב מספיק, כאשר הם מתנגשים עם אטומים ומולקולות אחרות של הגז, הם מרגשים את המינים ברמות אנרגיה גבוהות יותר..

כאשר מינים אלו חוזרים לרמת האנרגיה המקורית שלהם, האטומים והמולקולות משחררים את האנרגיה שהם זכו לה בעבר; האנרגיה נפלטת בצורת אור.

תהליך זה של ייצור אור, שנקרא פלואורסצנטי, גורם המראה של בהירות באזור שבו יונים לצאת מן הקתודה.

הפרוטון

אמנם גולדשטיין השיג פרוטונים עם הניסויים שלו עם קרניים אנודיות, אבל זה לא מי זוכה עם גילוי של פרוטון, שכן הוא לא היה מסוגל לזהות את זה נכון..

פרוטון הוא החלקיק הקל ביותר של חלקיקים חיוביים המיוצרים צינורות אנדי. פרוטון מיוצר כאשר הצינור טעון עם גז מימן. בדרך זו, כאשר מימן הוא מיונן מאבד האלקטרון שלה, פרוטונים מתקבלים.

פרוטון יש מסה של 1.67 ∙ 10^-24 G, כמעט זהה לזה של אטום המימן, ויש לו את אותו מטען, אבל סימן הפוך כי האלקטרון יש; כלומר, 1.6 ∙ 10^-19 ג.

ספקטרומטריית מסה

ספקטרומטריית מסה, שפותחה על ידי גילוי של קרניים אנודיות, הוא ניתוח אנליטי המאפשר ללמוד את ההרכב הכימי של המולקולות של חומר המבוסס על המסה שלו.

זה מאפשר גם לזהות compounds לא ידוע, לספור compounds הידועים, כמו גם לדעת את המאפיינים ואת המבנה של מולקולות של חומר.

מצדו, ספקטרומטר מסה הוא מכשיר שבו המבנה של חומרים כימיים שונים ואיזוטופים ניתן לנתח בצורה מדויקת מאוד.

ספקטרומטר המסה מאפשר להפריד בין גרעיני האטום על בסיס הקשר בין המסה והעומס.

הפניות

1. 1. קרן אנודי (n.d). בוויקיפדיה. מאוחסן ב 19 באפריל 2018, מ es.wikipedia.org.
   2. קרן האנודה (n.d). בוויקיפדיה. מאוחסן ב- 19 באפריל 2018, מ- en.wikipedia.org.
   3. ספקטרומטר מסה (n.d). בוויקיפדיה. מאוחסן ב 19 באפריל 2018, מ es.wikipedia.org.
   4. גרייסון, מיכאל א. (2002). מדידת מסה: מקרניים חיוביות ועד חלבונים. פילדלפיה: מורשת כימית לחץ
   5. גרייסון, מיכאל א. (2002). מדידת מסה: מקרניים חיוביות ועד חלבונים. פילדלפיה: מורשת כימית לחץ.
   6. תומסון, ג 'יי ג' יי (1921). קרניים של חשמל חיובי, ויישומן לניתוחים כימיים (1921)
   7. פידלגו סאנצ'ס, חוסה אנטוניו (2005). פיסיקה וכימיה אוורסט