Kad anodinės spinduliai ar kanalas spinduliai , taip pat vadinamas teigiamas, yra teigiamas spindulių sijų suformuota atominis arba molekulinės katijonų (teigiamo krūvio jonų), kurios yra nukreiptos link neigiamo elektrodo tam CROOKES vamzdžio.
Anodiniai spinduliai atsiranda tada, kai elektronai, einantys nuo katodo link anodo, susiduria su dujų atomais, užkimštais Kreiko vamzdyje.
To paties ženklo dalelėms atstumiant viena kitą, elektronai, einantys anodo link, nuplėšė elektronus, esančius dujų atomų plutoje.
Taigi atomai, kurie liko teigiamai įkrauti - tai yra, jie buvo paversti teigiamais jonais (katijonais) - traukia prie katodo (neigiamai įkrautus).
Atradimas
Juos atrado vokiečių fizikas Eugenas Goldsteinas, pirmą kartą juos stebėjęs 1886 m.
Vėliau mokslininkų Wilhelmo Wieno ir Josepho Johno Thomsono anodo spinduliais atliktas darbas baigėsi masinės spektrometrijos plėtra.
Savybės
Pagrindinės anodinių spindulių savybės yra šios:
- Jie turi teigiamą krūvį, jų krūvio vertė yra sveikasis elektronų krūvio daugiklis (1,6 ∙ 10 -19 C).
- Jie juda tiesia linija, nesant elektrinių laukų ir magnetinių laukų.
- Jie nukrypsta esant elektriniams laukams ir magnetiniams laukams, juda link neigiamos zonos.
- Ploni metalų sluoksniai gali prasiskverbti.
- Jie gali jonizuoti dujas.
- Tiek anodinius spindulius sudarančių dalelių masė, tiek krūvis skiriasi priklausomai nuo vamzdyje esančių dujų. Paprastai jų masė yra identiška atomų ar molekulių, iš kurių jie yra gauti, masei.
- Jie gali sukelti fizinius ir cheminius pokyčius.
Šiek tiek istorijos
Prieš atradiant anodinius spindulius, buvo atrasti katodiniai spinduliai, įvykę per visus 1858 ir 1859 metus. Atradimą lėmė Julius Plückeris, vokiečių matematikas ir fizikas.
Vėliau anglų fizikas Josephas Johnas Thomsonas išsamiai ištyrė katodinių spindulių elgseną, savybes ir poveikį.
Savo ruožtu Eugenas Goldsteinas - kuris anksčiau buvo atlikęs kitus tyrimus su katodiniais spinduliais - buvo tas, kuris atrado anodinius spindulius. Atradimas įvyko 1886 m. Ir jis tai padarė supratęs, kad iškrovos vamzdžiai su perforuotu katodu taip pat skleidžia šviesą katodo gale.
Tokiu būdu jis atrado, kad be katodinių spindulių yra ir kiti spinduliai: anodo spinduliai; šie judėjo priešinga kryptimi. Kadangi šie spinduliai eidavo pro katodo skyles ar kanalus, jis nusprendė juos vadinti kanalo spinduliais.
Tačiau vėliau ne jis, o Wilhelmas Wienas vėliau atliko išsamius anodo spindulių tyrimus. Wienas kartu su Josephu Johnu Thomsonu baigė kurti masinės spektrometrijos pagrindus.
Eugeno Goldsteino atradimai anodo spinduliais buvo pagrindinė atrama vėlesnei šiuolaikinės fizikos raidai.
Aptikus anodinius spindulius, pirmą kartą tapo prieinami greitai ir tvarkingai judantys atomų spiečiai, kurių pritaikymas buvo labai derlingas skirtingoms atominės fizikos šakoms.
Anodo spindulio vamzdelis
Aptikdamas anodo spindulius, Goldsteinas panaudojo išleidimo vamzdį, kurio katodas buvo perforuotas. Išsamus procesas, kurio metu anodiniai spinduliai formuojami dujų išleidimo vamzdyje, yra toks.
Vamzdeliui pritaikius didelį kelių tūkstančių voltų potencialų skirtumą, sukuriamas elektrinis laukas pagreitina nedidelį jonų, kurie visada būna dujose, skaičių, kuriuos sukuria natūralūs procesai, tokie kaip radioaktyvumas.
Šie pagreitinti jonai susiduria su dujų atomais, atplėšdami nuo jų elektronus ir sukurdami daugiau teigiamų jonų. Šie jonai ir elektronai savo ruožtu vėl puola daugiau atomų, sukurdami daugiau teigiamų jonų grandininėje reakcijoje.
Teigiamus jonus traukia neigiamas katodas, o kai kurie praeina pro katodo skyles. Kai jie pateks į katodą, jie jau pakankamai greitai įsibėgėjo, kad susidūrę su kitais atomais ir dujose esančiomis molekulėmis jie sužadintų rūšis į aukštesnį energijos lygį.
Kai šios rūšys grįžta į pradinį energijos lygį, atomai ir molekulės išskiria energiją, kurią jie anksčiau buvo įgiję; energija skleidžiama šviesos pavidalu.
Šis šviesos gamybos procesas, vadinamas fluorescencija, lemia spindesio atsiradimą regione, kur jonai iškyla iš katodo.
Protonas
Nors Goldsteinas gaudavo protonų iš savo eksperimentų su anodiniais spinduliais, tiesa yra ta, kad ne jis yra tas, kuris yra įskaitytas už protono atradimą, nes jis nesugebėjo jo teisingai identifikuoti.
Protonas yra lengviausia teigiamų dalelių, susidarančių anodo spindulių vamzdeliuose, dalelė. Protonas gaminamas, kai vamzdelis įkraunamas vandenilio dujomis. Tokiu būdu, vandeniliui jonizuojant ir prarandant elektroną, gaunami protonai.
Protono masė yra 1,67 ∙ 10–24 g, beveik tokia pati kaip vandenilio atomo ir turi tą patį krūvį, tačiau turi priešingą ženklą kaip elektronas; tai yra 1,6 ∙ 10 -19 C.
Masių spektrometrija
Masės spektrometrija, sukurta atradus anodinius spindulius, yra analitinė procedūra, leidžianti ištirti medžiagos molekulių cheminę sudėtį pagal jų masę.
Tai leidžia atpažinti nežinomus junginius, suskaičiuoti žinomus junginius, taip pat žinoti medžiagos molekulių savybes ir struktūrą.
Masės spektrometras savo ruožtu yra prietaisas, su kuriuo labai tiksliai galima išanalizuoti įvairių cheminių junginių ir izotopų struktūrą.
Masės spektrometras leidžia atskirti atominius branduolius pagal masės ir krūvio santykį.
Nuorodos
-
- Anodinis spindulys (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 19 d. Iš es.wikipedia.org.
- Anodo spindulys (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 19 d. Iš en.wikipedia.org.
- Masės spektrometras (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 19 d. Iš es.wikipedia.org.
- Graysonas, Michaelas A. (2002). Matavimo masė: nuo teigiamų spindulių iki baltymų. Filadelfija: Cheminio paveldo leidinys
- Graysonas, Michaelas A. (2002). Matavimo masė: nuo teigiamų spindulių iki baltymų. Filadelfija: Cheminio paveldo leidinys.
- Thomsonas, J. J. (1921). Teigiamos elektros spinduliai ir jų taikymas cheminėms analizėms (1921)
- Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fizika ir chemija. Everestas