De anodstrålar eller kanalstrålar, De kallas också positiva, de är positiva strålstrålar som består av atomiska eller molekylära katjoner (positivt laddade joner) som är riktade mot den negativa elektroden i ett Crookes-rör.
De anodiska strålarna har sitt ursprung när elektronerna som går från katoden mot anoden, kolliderar med atomerna på gasen innesluten i Crookes-röret.
När partiklar av samma tecken stöter från varandra rivs elektronerna som går mot anoden bort elektronerna som finns i skorpan av gasatomer..
Sålunda lockas atomerna som har förblivit positivt laddade - det vill säga de har förvandlats till positiva joner (katjoner) - till katoden (negativt laddade).
Artikelindex
Det var den tyska fysikern Eugen Goldstein som upptäckte dem och observerade dem för första gången 1886.
Därefter slutade det arbete som utfördes på anodiska strålar av forskarna Wilhelm Wien och Joseph John Thomson med antagandet att masspektrometri utvecklades.
De viktigaste egenskaperna hos anodiska strålar är följande:
- De har en positiv laddning, varvid deras laddning är en heltalsmultipel av elektronens laddning (1,6 ∙ 10-19 C).
- De rör sig i en rak linje i frånvaro av elektriska fält och magnetfält.
- De avviker i närvaro av elektriska fält och magnetfält och rör sig mot den negativa zonen.
- Kan tränga in i tunna lager av metaller.
- De kan jonisera gaser.
- Både massan och laddningen av partiklarna som utgör anodstrålarna varierar beroende på gasen som är innesluten i röret. Normalt är deras massa identisk med massan av de atomer eller molekyler som de härrör från..
- De kan orsaka fysiska och kemiska förändringar.
Före upptäckten av anodiska strålar, upptäcktes katodstrålar, som inträffade under åren 1858 och 1859. Upptäckten beror på Julius Plücker, en matematiker och fysiker av tyskt ursprung..
Senare var det den engelska fysikern Joseph John Thomson som undersökte katodstrålarnas beteende, egenskaper och effekter.
För sin del var Eugen Goldstein - som tidigare genomfört andra undersökningar med katodstrålar - den som upptäckte anodstrålar. Upptäckten ägde rum 1886 och han gjorde det när han insåg att urladdningsrören med den perforerade katoden också avgav ljus i slutet av katoden.
På detta sätt upptäckte han att det, förutom katodstrålar, fanns andra strålar: anodstrålar; dessa rörde sig i motsatt riktning. Eftersom dessa strålar passerade genom hålen eller kanalerna i katoden bestämde han sig för att kalla dem kanalstrålar..
Det var dock inte han utan Wilhelm Wien som senare gjorde omfattande studier av anodstrålar. Wien, tillsammans med Joseph John Thomson, slutade med att skapa grunden för masspektrometri.
Eugen Goldsteins upptäckt om anodstrålar utgjorde en grundpelare för den senare utvecklingen av samtida fysik..
Tack vare upptäckten av anodstrålar blev svärmar av atomer i snabb och ordnad rörelse tillgängliga för första gången, vars tillämpning var mycket bördig för olika grenar av atomfysiken..
Vid upptäckten av anodstrålar använde Goldstein ett urladdningsrör som hade katoden perforerad. Den detaljerade processen genom vilken anodiska strålar bildas i ett gasurladdningsrör är som följer.
Genom att applicera en stor potentialskillnad på flera tusen volt på röret accelererar det elektriska fältet som skapas det lilla antalet joner som alltid finns i en gas och som skapas av naturliga processer som radioaktivitet..
Dessa accelererade joner kolliderar med atomer i gasen, rippar elektroner från dem och skapar mer positiva joner. I sin tur attackerar dessa joner och elektroner fler atomer igen, vilket skapar mer positiva joner i vad som är en kedjereaktion..
Positiva joner lockas till den negativa katoden och vissa passerar genom hål i katoden. När de når katoden har de redan accelererat tillräckligt snabbt för att de när de kolliderar med andra atomer och molekyler i gasen exciterar arten till högre energinivåer..
När dessa arter återgår till sina ursprungliga energinivåer frigör atomerna och molekylerna den energi de tidigare hade fått; energi avges i form av ljus.
Denna process av ljusproduktion, kallad fluorescens, får en glöd att dyka upp i regionen där jonerna dyker upp från katoden.
Även om Goldstein erhöll protoner med sina experiment med anodiska strålar, är sanningen att han inte är den som krediteras upptäckten av protonen, eftersom han inte kunde identifiera den korrekt.
Protonen är den lättaste av de positiva partiklarna som produceras i anodstrålerör. Protonen produceras när röret laddas med vätgas. På detta sätt, när väte joniseras och förlorar sin elektron, erhålls protoner..
Protonen har en massa av 1,67 ∙ 10-24 g, nästan samma som väteatomen, och har samma laddning men med motsatt tecken som elektronens; det vill säga 1,6 ∙ 10-19 C.
Masspektrometri, utvecklad från upptäckten av anodiska strålar, är ett analytiskt förfarande som gör det möjligt att studera den kemiska sammansättningen av ämnets molekyler baserat på deras massa..
Det tillåter både att känna igen okända föreningar, att räkna föreningar som är kända, såväl som att känna till ämnets molekylers egenskaper och struktur.
Massspektrometern är för sin del en anordning med vilken strukturen hos olika kemiska föreningar och isotoper kan analyseras på ett mycket exakt sätt..
Masspektrometern möjliggör separering av atomkärnor baserat på förhållandet mellan massa och laddning.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.