Plik promienie anodowe lub kanałowe, Nazywane również dodatnimi, są dodatnimi wiązkami promieni składającymi się z kationów atomowych lub molekularnych (jonów naładowanych dodatnio), które są skierowane w stronę elektrody ujemnej w rurze Crookesa.
Promienie anodowe powstają, gdy elektrony przechodzące od katody do anody zderzają się z atomami gazu zamkniętego w rurze Crookesa.
Gdy cząsteczki o tym samym znaku odpychają się, elektrony idące w kierunku anody wyrywają elektrony obecne w skorupie atomów gazu..
W ten sposób atomy, które pozostały naładowane dodatnio - to znaczy zostały przekształcone w jony dodatnie (kationy) - są przyciągane do katody (naładowane ujemnie).
Indeks artykułów
Odkrył je niemiecki fizyk Eugen Goldstein, obserwując je po raz pierwszy w 1886 roku.
Następnie prace przeprowadzone na promieniach anodowych przez naukowców Wilhelma Wien i Josepha Johna Thomsona zakończyły się założeniem rozwoju spektrometrii mas..
Główne właściwości promieni anodowych są następujące:
- Mają ładunek dodatni, którego wartość jest całkowitą wielokrotnością ładunku elektronu (1,6 ∙ 10-19 DO).
- Poruszają się po linii prostej przy braku pól elektrycznych i magnetycznych.
- Odchylają się w obecności pól elektrycznych i pól magnetycznych, przesuwając się w kierunku strefy ujemnej.
- Może penetrować cienkie warstwy metali.
- Mogą jonizować gazy.
- Zarówno masa, jak i ładunek cząstek tworzących promienie anodowe różnią się w zależności od gazu zawartego w rurze. Zwykle ich masa jest identyczna z masą atomów lub cząsteczek, z których się wywodzą..
- Mogą powodować zmiany fizyczne i chemiczne.
Przed odkryciem promieni anodowych miało miejsce odkrycie promieni katodowych, które miało miejsce w latach 1858 i 1859. Jest to zasługa Juliusa Plückera, matematyka i fizyka niemieckiego pochodzenia..
Później to angielski fizyk Joseph John Thomson dogłębnie zbadał zachowanie, charakterystykę i wpływ promieni katodowych.
Ze swojej strony Eugen Goldstein - który wcześniej prowadził inne badania z promieniami katodowymi - był tym, który odkrył promienie anodowe. Odkrycie miało miejsce w 1886 roku i dokonał tego, gdy zdał sobie sprawę, że lampy wyładowcze z perforowaną katodą również emitowały światło na końcu katody..
W ten sposób odkrył, że oprócz promieni katodowych istnieją inne promienie: promienie anodowe; te poruszały się w przeciwnym kierunku. Ponieważ promienie te przechodziły przez otwory lub kanały w katodzie, postanowił nazwać je promieniami kanałowymi..
Jednak to nie on, ale Wilhelm Wien przeprowadził później szeroko zakrojone badania promieni anodowych. Wien, wraz z Josephem Johnem Thomsonem, ostatecznie stworzyli podstawy dla spektrometrii mas.
Odkrycie Eugena Goldsteina dotyczące promieni anodowych stanowiło fundamentalny filar późniejszego rozwoju współczesnej fizyki..
Dzięki odkryciu promieni anodowych po raz pierwszy dostępne stały się roje atomów poruszających się szybko i uporządkowanym ruchem, których zastosowanie było bardzo owocne dla różnych gałęzi fizyki atomowej..
Przy odkrywaniu promieni anodowych Goldstein zastosował rurę wyładowczą z perforowaną katodą. Szczegółowy proces, w którym promienie anodowe są formowane w rurze wyładowczej, jest następujący.
Poprzez przyłożenie do rury dużej różnicy potencjałów, rzędu kilku tysięcy woltów, wytworzone pole elektryczne przyspiesza niewielką liczbę jonów, które są zawsze obecne w gazie i są tworzone w wyniku naturalnych procesów, takich jak radioaktywność..
Te przyspieszone jony zderzają się z atomami w gazie, wyrywając z nich elektrony i tworząc więcej jonów dodatnich. Z kolei te jony i elektrony ponownie atakują więcej atomów, tworząc więcej jonów dodatnich w reakcji łańcuchowej..
Jony dodatnie są przyciągane do ujemnej katody, a niektóre przechodzą przez otwory w katodzie. Zanim dotarli do katody, przyspieszyli już na tyle szybko, że zderzając się z innymi atomami i cząsteczkami gazu, pobudzają gatunek do wyższych poziomów energii..
Kiedy gatunki te powracają do swoich pierwotnych poziomów energii, atomy i cząsteczki uwalniają energię, którą wcześniej zdobyły; energia jest emitowana w postaci światła.
Ten proces wytwarzania światła, zwany fluorescencją, powoduje pojawienie się poświaty w obszarze, w którym jony wyłaniają się z katody..
Chociaż Goldstein uzyskał protony w swoich eksperymentach z promieniami anodowymi, prawda jest taka, że nie jest on tym, któremu przypisuje się odkrycie protonu, ponieważ nie był w stanie go poprawnie zidentyfikować..
Proton jest najlżejszą z dodatnich cząstek wytwarzanych w lampach anodowych. Proton jest wytwarzany, gdy rurka jest ładowana gazowym wodorem. W ten sposób, gdy wodór jonizuje i traci elektron, powstają protony..
Proton ma masę 1,67 ∙ 10-24 g, prawie taki sam jak atom wodoru i ma taki sam ładunek, ale z przeciwnym znakiem jak elektron; czyli 1,6 ∙ 10-19 do.
Spektrometria mas, opracowana w wyniku odkrycia promieni anodowych, jest procedurą analityczną, która umożliwia badanie składu chemicznego cząsteczek substancji na podstawie ich masy..
Pozwala zarówno rozpoznać nieznane związki, policzyć związki znane, jak i poznać właściwości i budowę cząsteczek substancji.
Ze swojej strony spektrometr mas jest urządzeniem, za pomocą którego można bardzo precyzyjnie analizować strukturę różnych związków chemicznych i izotopów..
Spektrometr mas umożliwia rozdzielanie jąder atomowych w oparciu o zależność między masą a ładunkiem.
Jeszcze bez komentarzy