De anodestråler eller kanalstråler, Også kalt positive, de er positive strålebjelker som består av atom- eller molekylære kationer (positivt ladede ioner) som er rettet mot den negative elektroden i et Crookes-rør.
De anodiske strålene oppstår når elektronene som går fra katoden mot anoden, kolliderer med atomene til gassen som er innesluttet i Crookes-røret..
Når partikler med samme tegn frastøter hverandre, river elektronene som går mot anoden, elektronene som er tilstede i skorpen av gassatomer..
Dermed tiltrekkes atomene som har forblitt positivt ladede - det vil si at de har blitt transformert til positive ioner (kationer) - til katoden (negativt ladet).
Artikkelindeks
Det var den tyske fysikeren Eugen Goldstein som oppdaget dem og observerte dem for første gang i 1886.
Deretter endte arbeidet utført på anodiske stråler av forskerne Wilhelm Wien og Joseph John Thomson med forutsetning om utvikling av massespektrometri..
Hovedegenskapene til anodiske stråler er følgende:
- De har en positiv ladning, hvor verdien av ladningen er et helt tallmultipel av ladningen til elektronet (1,6 ∙ 10-19 C).
- De beveger seg i en rett linje i fravær av elektriske felt og magnetfelt.
- De avviker i nærvær av elektriske felt og magnetfelt, og beveger seg mot den negative sonen.
- Kan trenge gjennom tynne lag med metaller.
- De kan ionisere gasser.
- Både massen og ladningen til partiklene som utgjør anodestrålene varierer avhengig av gassen som er innesluttet i røret. Normalt er massen deres identisk med massen til atomene eller molekylene de kommer fra..
- De kan forårsake fysiske og kjemiske endringer.
Før oppdagelsen av anodiske stråler skjedde oppdagelsen av katodestråler, som skjedde gjennom årene 1858 og 1859. Funnet skyldes Julius Plücker, en matematiker og fysiker av tysk opprinnelse..
Senere var det den engelske fysikeren Joseph John Thomson som studerte grundig atferd, egenskaper og effekter av katodestråler.
For sin del var Eugen Goldstein - som tidligere hadde utført andre undersøkelser med katodestråler - den som oppdaget anodestråler. Oppdagelsen fant sted i 1886, og han gjorde det da han innså at utslippsrørene med den perforerte katoden også sendte ut lys på slutten av katoden.
På denne måten oppdaget han at det i tillegg til katodestråler var andre stråler: anodestråler; disse beveget seg i motsatt retning. Siden disse strålene passerte gjennom hullene eller kanalene i katoden, bestemte han seg for å kalle dem kanalstråler..
Imidlertid var det ikke han men Wilhelm Wien som senere gjorde omfattende studier av anodestråler. Wien, sammen med Joseph John Thomson, endte opp med å etablere grunnlaget for massespektrometri.
Eugen Goldsteins oppdagelse om anodestråler utgjorde en grunnleggende søyle for den senere utviklingen av moderne fysikk..
Takket være oppdagelsen av anodestråler ble svermer av atomer i rask og ryddig bevegelse tilgjengelig for første gang, hvis anvendelse var veldig fruktbar for forskjellige grener av atomfysikken..
I oppdagelsen av anodestråler brukte Goldstein et utslippsrør som hadde katoden perforert. Den detaljerte prosessen der anodiske stråler dannes i et gassutladningsrør er som følger.
Ved å påføre en stor potensiell forskjell på flere tusen volt på røret, akselererer det elektriske feltet som opprettes det lille antallet ioner som alltid er tilstede i en gass, og som er opprettet av naturlige prosesser som radioaktivitet..
Disse akselererte ionene kolliderer med atomer i gassen, riper elektroner fra dem og skaper mer positive ioner. I sin tur angriper disse ionene og elektronene flere atomer igjen, og skaper mer positive ioner i det som er en kjedereaksjon..
Positive ioner tiltrekkes av den negative katoden, og noen passerer gjennom hull i katoden. Når de når katoden, har de allerede akselerert raskt nok til at når de kolliderer med andre atomer og molekyler i gassen, stimulerer de arten til høyere energinivå..
Når disse artene går tilbake til sitt opprinnelige energinivå, frigjør atomene og molekylene energien de tidligere hadde fått; energi sendes ut i form av lys.
Denne prosessen med lysproduksjon, kalt fluorescens, får en glød til å dukke opp i regionen der ionene kommer ut av katoden.
Selv om Goldstein fikk protoner med sine eksperimenter med anodiske stråler, er sannheten at han ikke er den som blir kreditert oppdagelsen av protonen, siden han ikke var i stand til å identifisere det riktig.
Protonen er den letteste av de positive partiklene som produseres i anodestrålerør. Protonen produseres når røret er ladet med hydrogengass. På denne måten, når hydrogen ioniserer og mister elektronet, oppnås protoner..
Proton har en masse på 1,67 ∙ 10-24 g, nesten den samme som for hydrogenatomet, og har samme ladning, men med motsatt tegn som elektronet; altså 1,6 ∙ 10-19 C.
Massespektrometri, utviklet fra oppdagelsen av anodiske stråler, er en analytisk prosedyre som gjør det mulig å studere den kjemiske sammensetningen av molekylene til et stoff basert på massen..
Det tillater både å gjenkjenne ukjente forbindelser, å telle forbindelser som er kjent, samt å kjenne egenskapene og strukturen til molekylene til et stoff.
Massespektrometeret er for sin del en enhet som strukturen til forskjellige kjemiske forbindelser og isotoper kan analyseres på en veldig presis måte..
Massespektrometeret tillater separasjon av atomkjerner basert på forholdet mellom masse og ladning.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.