Anodic Rays Discovery, Свойства



Анодные лучи или лучевые каналы, также называемые положительными, они представляют собой пучки положительных лучей, образованных атомными или молекулярными катионами (ионами с положительным зарядом), которые направлены к отрицательному электроду в трубке Крукса.. 

Анодные лучи возникают, когда электроны, идущие от катода к аноду, сталкиваются с атомами газа, заключенного в трубку Крукса..

Когда частицы того же знака отталкиваются, электроны, идущие к аноду, запускают электроны, присутствующие в коре атомов газа..

Таким образом, атомы, которые остались положительно заряженными, то есть превращены в положительные ионы (катионы), притягиваются к катоду (с отрицательным зарядом).

индекс

  • 1 открытие
  • 2 свойства
  • 3 Немного истории
    • 3.1 Анодно-лучевая трубка
    • 3.2 Протон
    • 3.3 Масс-спектрометрия
  • 4 Ссылки

открытие

Немецкий физик Евгений Гольдштейн открыл их, впервые наблюдая за ними в 1886 году..

Позже, работы, выполненные на анодных лучах учеными Вильгельмом Вином и Джозефом Джоном Томсоном, закончили тем, что предположили развитие масс-спектрометрии. 

свойства

Основными свойствами анодных лучей являются следующие:

- Они имеют положительный заряд, величина их заряда кратна заряду электрона (1,6 ∙ 10-19 C).

- Они движутся по прямой в отсутствие электрических полей и магнитных полей.

- Они отклоняются в присутствии электрических полей и магнитных полей, перемещаясь в отрицательную зону.

- Они могут проникать в тонкие слои металлов.

- Они могут ионизировать газы.

- Масса и заряд частиц, составляющих анодные лучи, варьируются в зависимости от газа, заключенного в трубке. Обычно его масса идентична массе атомов или молекул, из которых они происходят.

- Они могут вызвать физические и химические изменения.

Немного истории

До открытия анодных лучей происходило открытие катодных лучей, которое происходило в течение 1858 и 1859 годов. Открытие принадлежит Юлиусу Плюккеру, математику и физику немецкого происхождения..

Впоследствии именно английский физик Джозеф Джон Томсон подробно изучил поведение, характеристики и эффекты катодных лучей..

В свою очередь, Евгений Гольдштейн, который ранее проводил другие исследования с использованием катодных лучей, был тем, кто открыл анодные лучи. Открытие произошло в 1886 году, и он понял это, когда понял, что разрядные трубки с перфорированным катодом также излучают свет на конце катода..

Таким образом он обнаружил, что, помимо катодных лучей, были и другие лучи: анодные лучи; они двигались в противоположном направлении. Поскольку эти лучи проходили через отверстия или каналы в катоде, он решил назвать их лучами канала.

Тем не менее, не он, а Вильгельм Вена позже провел обширные исследования анодных лучей. Вена, вместе с Джозефом Джоном Томсоном, закончили тем, что установили основу масс-спектрометрии.

Открытие Евгением Гольдштейном анодных лучей стало фундаментом для дальнейшего развития современной физики..

Благодаря открытию анодных лучей впервые были организованы рои быстро движущихся атомов, применение которых было очень плодотворным для различных отраслей атомной физики..

Анодно-лучевая трубка

При открытии анодных лучей Гольдштейн использовал газоразрядную трубку с перфорированным катодом. Подробный процесс формирования анодных лучей в газоразрядной трубке показан ниже..

Применяя большую разность потенциалов в несколько тысяч вольт к трубе, создаваемое электрическое поле ускоряет небольшое количество ионов, которые всегда присутствуют в газе и которые создаются естественными процессами, такими как радиоактивность..

Эти ускоренные ионы сталкиваются с атомами газа, вырывая электроны и создавая более положительные ионы. В свою очередь, эти ионы и электроны снова атакуют больше атомов, создавая больше положительных ионов в цепной реакции.

Положительные ионы притягиваются отрицательным катодом, а некоторые проходят через отверстия в катоде. Когда они достигают катода, они уже ускоряются с достаточной скоростью, которая, когда они сталкиваются с другими атомами и молекулами газа, возбуждают частицы на более высоких энергетических уровнях..

Когда эти виды возвращаются к своим первоначальным энергетическим уровням, атомы и молекулы высвобождают энергию, которую они ранее получили; энергия излучается в виде света.

Этот процесс производства света, называемый флуоресценцией, вызывает появление яркости в области, где ионы выходят из катода.

Протон

Хотя Гольдштейн получил протоны в своих экспериментах с анодными лучами, это не тот, кому приписывают открытие протона, так как он не смог идентифицировать его правильно..

Протон является самой легкой частицей положительных частиц, которые образуются в анодных трубках. Протон образуется, когда трубка загружается газообразным водородом. Таким образом, когда водород ионизируется и теряет свой электрон, получаются протоны.

Масса протона составляет 1,67 ∙ 10-24 g, почти такой же, как у атома водорода, и имеет такой же заряд, но противоположный знак, что и электрон; то есть 1,6 ∙ 10-19 С.

Масс-спектрометрия

Масс-спектрометрия, разработанная на основе открытия анодных лучей, представляет собой аналитическую процедуру, которая позволяет изучать химический состав молекул вещества в зависимости от его массы..

Это позволяет как распознавать неизвестные соединения, подсчитывать известные соединения, так и знать свойства и структуру молекул вещества..

Со своей стороны, масс-спектрометр представляет собой устройство, с помощью которого структура различных химических соединений и изотопов может быть проанализирована очень точно.

Масс-спектрометр позволяет разделить атомные ядра на основе соотношения между массой и нагрузкой..

ссылки

    1. Анодный луч (н.д.). В википедии. Получено 19 апреля 2018 г. с сайта es.wikipedia.org.
    2. Анодный луч (н.д.). В википедии. Получено 19 апреля 2018 г. с сайта en.wikipedia.org.
    3. Масс-спектрометр (н.д.). В википедии. Получено 19 апреля 2018 г. с сайта es.wikipedia.org.
    4. Грейсон, Майкл А. (2002). Измерение массы: от положительных лучей до белков. Филадельфия: Пресса о химическом наследии
    5. Грейсон, Майкл А. (2002). Измерение массы: от положительных лучей до белков. Филадельфия: Пресса о химическом наследии.
    6. Томсон, Дж. Дж. (1921). Лучи положительного электричества и их применение в химических анализах (1921)
    7. Фидальго Санчес, Хосе Антонио (2005). Физика и химия Эверест