Anodiset säteet Discovery, Ominaisuudet



Anodiset säteet tai säteet, kutsutaan myös positiivisiksi, ne ovat positiivisten säteiden palkkeja, jotka koostuvat atomi- tai molekyylikationeista (positiivisen varauksen ionit), jotka on suunnattu negatiiviseen elektrodiin Crookesin putkessa. 

Anodiset säteet alkavat kun elektronit, jotka menevät katodista kohti anodia, törmäävät Crookesin putkeen suljetun kaasun atomeihin..

Kun saman merkin hiukkaset tukahduttavat, elektronit, jotka kulkevat anodia kohti, käynnistävät kaasu-atomien kuoressa olevat elektronit.

Näin ollen positiivisesti varautuneet atomit, eli ne on transformoitu positiivisiksi ioneiksi (kationit), kiinnitetään katodiin (negatiivisella varauksella).

indeksi

  • 1 Discovery
  • 2 Ominaisuudet
  • 3 Vähän historiaa
    • 3.1 Anodisädeputki
    • 3.2 Protoni
    • 3.3 Massaspektrometria
  • 4 Viitteet

löytö

Se oli saksalainen fyysikko Eugen Goldstein, joka löysi heidät tarkkailemalla niitä ensimmäistä kertaa vuonna 1886.

Myöhemmin tutkijoiden Wilhelm Wienin ja Joseph John Thomsonin anodisäteisiin tekemät työt päättyivät massaspektrometrian kehittymisestä. 

ominaisuudet

Anodisäteiden pääominaisuudet ovat seuraavat:

- Heillä on positiivinen varaus, jonka varauksen arvo on elektronimaksun moninkertainen arvo (1,6 ∙ 10-19 C).

- Ne liikkuvat suorassa linjassa ilman sähkökenttiä ja magneettikenttiä.

- Ne poikkeavat sähkökenttien ja magneettikenttien läsnäolosta negatiivista vyöhykettä kohti.

- Ne voivat tunkeutua ohuisiin metallikerroksiin.

- Ne voivat ionisoida kaasuja.

- Sekä anodisäteitä muodostavien hiukkasten massa että varaus vaihtelevat putkeen suljetun kaasun mukaan. Tavallisesti sen massa on identtinen niiden atomien tai molekyylien massan kanssa, joista ne ovat peräisin.

- Ne voivat aiheuttaa fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia.

Hieman historiaa

Ennen anodisäteilyn löytymistä tapahtui katodisäteiden löytyminen, joka tapahtui vuosina 1858 ja 1859. Avoimuus johtuu matematiikasta ja saksalaisen fyysikon Julius Plückerista.

Tämän jälkeen englantilainen fyysikko Joseph John Thomson tutki perusteellisesti katodisäteiden käyttäytymistä, ominaisuuksia ja vaikutuksia.

Eugen Goldstein, joka oli aiemmin tehnyt muita tutkimuksia katodisäteillä, puolestaan ​​löysi anodiset säteet. Löytö tapahtui vuonna 1886, ja hän ymmärsi sen, kun hän huomasi, että rei'itetyn katodin purkausputket emittoivat myös valoa katodin lopussa..

Tällä tavoin hän huomasi, että katodisäteiden lisäksi oli muitakin säteitä: anodisäteitä; nämä siirtyivät vastakkaiseen suuntaan. Kun nämä säteet kulkivat katodin reikien tai kanavien läpi, hän päätti kutsua heitä kanavakiireiksi.

Se ei kuitenkaan ollut hän, vaan Wilhelm Wien, joka myöhemmin teki laajan tutkimuksen anodisäteistä. Wien päätti yhdessä Joseph John Thomsonin kanssa perustaa massaspektrometriaan.

Eugen Goldsteinin anodisäteilyn löytäminen oli peruspilari nykyajan fysiikan myöhemmälle kehitykselle.

Anodisäteilyn löydön ansiosta järjestettiin ensimmäistä kertaa nopeasti liikkuvien atomien parvia, joiden käyttö oli hyvin hedelmällistä atomi-fysiikan eri aloille..

Anodisädeputki

Anodisten säteiden löytämisessä Goldstein käytti purkausputkea, jossa oli rei'itetty katodi. Yksityiskohtainen prosessi, jolla anodisäteet muodostetaan kaasupurkausputkeen, esitetään alla.

Sovellettaessa suurta potentiaalieroa, joka on useita tuhansia volttia, putkelle syntyy sähkökenttä, joka nopeuttaa ionien määrää, jotka ovat aina kaasussa ja joita luovat luonnolliset prosessit, kuten radioaktiivisuus..

Nämä kiihdytetyt ionit törmäävät kaasun atomeihin, kopioivat elektroneja ja luovat enemmän positiivisia ioneja. Nämä ionit ja elektronit puolestaan ​​hyökkäävät taas enemmän atomeja ja luovat enemmän positiivisia ioneja ketjureaktiossa.

Positiiviset ionit houkuttelevat negatiivisesta katodista ja jotkut kulkevat katodin reikien läpi. Kun he saavuttavat katodin, ne ovat jo kiihdyttäneet riittävällä nopeudella, että kun ne törmäävät muiden kaasujen atomien ja molekyylien kanssa, ne herättävät lajin korkeammilla energiamäärillä..

Kun nämä lajit palaavat alkuperäiseen energiamääräänsä, atomit ja molekyylit vapauttavat aikaisemmin saamansa energian; energia syntyy valon muodossa.

Tämä kevyen tuotannon prosessi, jota kutsutaan fluoresenssiksi, aiheuttaa kirkkauden ilmestymisen alueella, jossa ionit kehittyvät katodista.

Protoni

Vaikka Goldstein sai protoneja kokeillaan anodisilla säteillä, protonin löytö ei ole hyvitetty, koska hän ei pystynyt tunnistamaan sitä oikein..

Protoni on anodisädeputkissa tuotettujen positiivisten partikkeleiden kevyin hiukkas. Protoni tuotetaan, kun putki on ladattu vetykaasulla. Tällä tavoin, kun vety on ionisoitu ja menettää elektroninsa, saadaan protoneja.

Protonin massa on 1,67 ∙ 10-24 g, lähes sama kuin vetyatomin, ja sillä on sama varaus, mutta vastakkainen merkki siitä, että elektroni on; eli 1,6 ∙ 10-19 C.

Massaspektrometria

Massan spektrometria, joka on kehitetty anodisäteilyn löytämisestä, on analyyttinen menettely, jonka avulla voidaan tutkia aineen molekyylien kemiallista koostumusta sen massan perusteella..

Se mahdollistaa sekä tuntemattomien yhdisteiden tunnistamisen, että tunnettujen yhdisteiden laskemisen sekä aineen molekyylien ominaisuuksien ja rakenteen tuntemisen.

Massaspektrometri on puolestaan ​​laite, jolla eri kemiallisten yhdisteiden ja isotooppien rakenne voidaan analysoida hyvin tarkasti.

Massaspektrometri mahdollistaa atomin erottamisen massan ja kuorman välisen suhteen perusteella.

viittaukset

    1. Anodinen säde (n.d.). Wikipediassa. Haettu 19. huhtikuuta 2018 osoitteesta es.wikipedia.org.
    2. Anodisäde (n.d.). Wikipediassa. Haettu 19. huhtikuuta 2018 osoitteesta en.wikipedia.org.
    3. Massaspektrometri (n.d.). Wikipediassa. Haettu 19. huhtikuuta 2018 osoitteesta es.wikipedia.org.
    4. Grayson, Michael A. (2002). Massan mittaus: positiivisista säteistä proteiineihin. Philadelphia: Chemical Heritage Press
    5. Grayson, Michael A. (2002). Massan mittaus: positiivisista säteistä proteiineihin. Philadelphia: Chemical Heritage Press.
    6. Thomson, J. J. (1921). Positiivisen sähkön säteet ja niiden soveltaminen kemiallisiin analyyseihin (1921)
    7. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fysiikka ja kemia everest