Zjišťování anodických paprsků, vlastnosti



Anodické paprsky nebo paprskové kanály, také nazývané pozitivní, jsou paprsky pozitivních paprsků, které jsou tvořeny atomovými nebo molekulárními kationty (ionty s kladným nábojem), které jsou směrovány k záporné elektrodě v trubce Crookes. 

Anodické paprsky vznikají, když se elektrony, které jdou z katody směrem k anodě, srazí s atomy plynu uzavřeného v trubce Crookes.

Jak částice stejného znamení odpuzují, elektrony, které jdou směrem k anodě, začínají elektrony přítomné v kůře atomů plynu..

Atomy, které zůstaly kladně nabité - to znamená, že byly transformovány na kladné ionty (kationty) - jsou přitahovány ke katodě (s negativním nábojem).

Index

  • 1 Objev
  • 2 Vlastnosti
  • 3 Trochu historie
    • 3.1 Anodická trubice
    • 3.2 Proton
    • 3.3 Hmotnostní spektrometrie
  • 4 Odkazy

Objev

Byl to německý fyzik Eugen Goldstein, který je poprvé objevil v roce 1886.

Později práce na anodických paprscích vědci Wilhelm Wien a Joseph John Thomson skončili za předpokladu vývoje hmotnostní spektrometrie. 

Vlastnosti

Hlavní vlastnosti anodických paprsků jsou následující:

- Mají kladný náboj, hodnota jejich náboje je násobkem náboje elektronu (1,6 ∙ 10)-19 C).

- V nepřítomnosti elektrických polí a magnetických polí se pohybují po přímce.

- Odchylují se v přítomnosti elektrických polí a magnetických polí a pohybují se směrem k záporné zóně.

- Mohou proniknout tenkými vrstvami kovů.

- Mohou ionizovat plyny.

- Hmota i náboj částic, které tvoří anodické paprsky, se liší v závislosti na plynu uzavřeném v trubici. Normálně je jeho hmotnost totožná s hmotností atomů nebo molekul, ze kterých pocházejí.

- Mohou způsobit fyzické a chemické změny.

Malá historie

Před objevením anodických paprsků došlo k objevu katodových paprsků, k němuž došlo v letech 1858 a 1859. Tento objev je způsoben Juliem Plückerem, matematikem a fyzikem německého původu..

Následně to byl anglický fyzik Joseph John Thomson, který studoval do hloubky chování, vlastnosti a účinky katodových paprsků.

Eugen Goldstein, který předtím provedl další výzkum s katodovými paprsky, byl pro něj tím, kdo objevil anodické paprsky. Objev se uskutečnil v roce 1886 a uvědomil si to, když si uvědomil, že výbojky s perforovanou katodou také emitují světlo na konci katody.

Tímto způsobem zjistil, že kromě katodových paprsků existují i ​​jiné paprsky: anodické paprsky; ty se pohybovaly opačným směrem. Když tyto paprsky procházely otvory nebo kanály v katodě, rozhodl se jim říkat kanálové paprsky.

Nicméně to nebyl on, ale Wilhelm Wien, který později provedl rozsáhlé studie anodických paprsků. Wien, spolu s Josephem Johnem Thomsonem, skončil založením základu hmotnostní spektrometrie.

Objev anodických paprsků Eugena Goldsteina byl základním pilířem pro pozdější vývoj současné fyziky.

Díky objevení anodických paprsků byly poprvé uspořádány roje rychle se pohybujících atomů, jejichž aplikace byla velmi úrodná pro různá odvětví atomové fyziky..

Anodická trubice

V objevu anodických paprsků, Goldstein používal výbojku, která měla perforovanou katodu. Podrobný postup, kterým jsou anodické paprsky vytvořeny v plynové výbojce, je znázorněn níže.

Použitím velkého rozdílu potenciálu několika tisíc voltů na trubku, vytvořené elektrické pole urychluje malý počet iontů, které jsou vždy přítomny v plynu a které jsou vytvářeny přirozenými procesy, jako je radioaktivita..

Tyto urychlené ionty se srazí s atomy plynu, vytrhávají elektrony a vytvářejí více pozitivních iontů. Tyto ionty a elektrony zase napadají více atomů a vytvářejí více pozitivních iontů v řetězové reakci.

Kladné ionty jsou přitahovány negativní katodou a některé procházejí otvory v katodě. Když se dostanou na katodu, již se urychlily dostatečnou rychlostí, že když se srazí s jinými atomy a molekulami plynu, excitují druh při vyšších úrovních energie..

Když se tyto druhy vrátí ke svým původním energetickým hladinám, atomy a molekuly uvolní energii, kterou dříve získaly; energie je emitována ve formě světla.

Tento proces výroby světla, nazývaný fluorescence, způsobuje vznik jasu v oblasti, kde ionty vystupují z katody..

Proton

Ačkoli Goldstein získal protony s jeho experimenty s anodic paprsky, to není ten kdo je připočítán s objevem protonu, protože on nebyl schopný identifikovat to správně..

Proton je nejlehčí částice pozitivních částic, které jsou produkovány v trubkách anodických paprsků. Proton se vytváří, když je trubice naplněna vodíkovým plynem. Tímto způsobem, když je vodík ionizován a ztrácí svůj elektron, získávají se protony.

Proton má hmotnost 1,67 - 10-24 g, téměř stejný jako atom vodíku, a má stejný náboj, ale opačný signál, že má elektron; tj. 1,6 ∙ 10-19 C.

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie, vyvinutá na základě objevení anodických paprsků, je analytický postup, který umožňuje studovat chemické složení molekul látky na základě její hmotnosti..

Umožňuje rozpoznat neznámé sloučeniny, počítat sloučeniny, které jsou známy, a také znát vlastnosti a strukturu molekul látky..

Hmotnostní spektrometr je zařízením, se kterým lze analyzovat strukturu různých chemických sloučenin a izotopů velmi přesným způsobem..

Hmotnostní spektrometr umožňuje oddělit atomová jádra na základě vztahu mezi hmotností a zátěží.

Odkazy

    1. Anodický paprsek (n.d.). Ve Wikipedii. Získáno 19. dubna 2018, z es.wikipedia.org.
    2. Anodový paprsek (n.d.). Ve Wikipedii. Získáno 19. dubna 2018, z en.wikipedia.org.
    3. Hmotnostní spektrometr (n.d.). Ve Wikipedii. Získáno 19. dubna 2018, z es.wikipedia.org.
    4. Grayson, Michael A. (2002). Měření hmotnosti: od pozitivních paprsků po proteiny. Philadelphia: Chemické dědictví Press
    5. Grayson, Michael A. (2002). Měření hmotnosti: od pozitivních paprsků po proteiny. Philadelphia: Chemické dědictví Press.
    6. Thomson, J. J. (1921). Paprsky kladné elektřiny a jejich aplikace na chemické analýzy (1921) \ t
    7. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fyzika a chemie Everest