Anodische Strahlen

Anodische Strahlröhre

Was sind anodische Strahlen?

Der Anodische Strahlen oder Kanalstrahlen, Auch als positiv bezeichnet, sind es positive Strahlen, die durch atomare oder molekulare Kationen (positive Belastungionen) bestehen, die in einem Crookes -Röhrchen auf die negative Elektrode gerichtet sind. 

Anodische Strahlen entstehen, wenn die Elektronen, die von der Kathode bis zur Anode reichen.

Da die Partikel desselben Vorzeichens abgestoßen werden, reißen die Elektronen, die zur Anode gehen.

Somit sind die positiv geladenen Atome - das heißt, in positive Ionen (Kationen) umgewandelt - von der Kathode angezogen (mit negativer Belastung).

Entdeckung

Es war der deutsche Physiker Eugen Goldstein, der sie entdeckte und sie 1886 zum ersten Mal beobachtete.

Anschließend wurden die Arbeiten an den anodischen Strahlen von Wissenschaftlern Wien Wien und Joseph John Thomson unter der Entwicklung der Entwicklung der Massenspektrometrie angenommen. 

Anodische Strahleneigenschaften

Die Haupteigenschaften von anodischen Strahlen sind wie folgt:

- Sie haben eine positive Ladung, da sie der Wert ihrer vollen Mehrfachlast der Elektronenlast (1,6 ∙ 10) ist^-19 C).

- Sie bewegen sich in Abwesenheit von elektrischen Feldern und Magnetfeldern in einer geraden Linie.

- Sie weichen in Gegenwart von elektrischen Feldern und Magnetfeldern ab und bewegen sich in Richtung des negativen Bereichs.

- Sie können feine Metallschichten durchdringen.

- Sie können Gase ionisieren.

- Sowohl die Masse als auch die Belastung der Partikel, aus denen die anodischen Strahlen bestehen. Normalerweise ist seine Masse identisch mit der Masse der Atome oder Moleküle, von denen sie ableiten.

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- Sie können physikalische und chemische Veränderungen verursachen.

Eine kleine Geschichte

Vor der Entdeckung von anodischen Strahlen fand die Entdeckung von Kathodenstrahlen statt, die in den Jahren 1858 und 1859 stattfand. Die Entdeckung ist auf Julius Plückker zurückzuführen, Mathematiker und physischer deutscher Ursprung.

Anschließend war es der englische Physiker Joseph John Thomson, der das Verhalten, die Eigenschaften und die Auswirkungen von Kathodenstrahlen ausführlich untersuchte.

Joseph John Thomson

Eugen Goldstein, der zuvor andere Untersuchungen mit den Kathodenstrahlen durchgeführt hatte, war derjenige, der die anodischen Strahlen entdeckte. Die Entdeckung fand 1886 statt und schaffte es, als er bemerkte, dass die Entladung mit der perforierten Kathode auch Licht am Ende der Kathode emittierte.

Auf diese Weise entdeckte er, dass zusätzlich zu den Kathodenstrahlen andere Strahlen gab: die anodischen Strahlen; Diese bewegten sich in die entgegengesetzte Richtung. Als diese Strahlen durch die Löcher oder Kanäle in der Kathode gingen, beschloss er, sie Kanalstrahlen zu nennen.

Es war jedoch nicht er, sondern Wilhelm Wien, der später umfangreiche Studien zu den anodischen Strahlen durchführte. Wien errichtete zusammen mit Joseph John Thomson die Basis der Massenspektrometrie.

Die Entdeckung von Eugen Goldstein auf anodischen Strahlen bildete eine grundlegende Säule für die anschließende Entwicklung der zeitgenössischen Physik.

Dank der Entdeckung von anodischen Strahlen wurde erstmal.

Die anodische Strahlröhre

Bei der Entdeckung von anodischen Strahlen verwendete Goldstein ein Entladungsrohr, das die Kathode gebohrt hatte. Der detaillierte Prozess, durch den in einem Gasentladungsröhrchen anodische Strahlen gebildet werden, wird unten dargestellt.

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Wenn Sie eine große Potentialdifferenz von mehreren tausend Volt auf das Röhrchen anwenden, entsteht das elektrische Feld, das die geringe Anzahl von Ionen erzeugt, die immer in einem Gas vorhanden sind und durch natürliche Prozesse wie Radioaktivität erzeugt werden.

Diese beschleunigten Ionen kollidieren mit Gasatomen, starten Elektronen und erzeugen mehr positive Ionen. Diese Ionen und Elektronen greifen wiederum wieder mehr Atome an, wodurch mehr positive Ionen in einer Kettenreaktion erzeugt werden.

Die positiven Ionen werden von der negativen Kathode angezogen und einige gehen durch die Löcher in der Kathode. Wenn sie die Kathode erreichen, haben sie sich bereits mit ausreichender Geschwindigkeit beschleunigt, wenn sie mit anderen Atomen und Gasmolekülen kollidieren, die Spezies zu höheren Energieniveaus erregen.

Wenn diese Arten zu ihren ursprünglichen Energieniveaus zurückkehren, füllen Atome und Moleküle die zuvor gewonnene Energie frei; Energie wird in Lichtform emittiert.

Dieser Lichtproduktionsprozess, der als Fluoreszenz bezeichnet wird, verursacht das Auftreten einer Helligkeit in der Region, in der Ionen aus der Kathode auftauchen.

Der Proton

Während Goldstein mit seinen Experimenten mit den anodischen Strahlen Protonen erhalten hat, ist die Wahrheit, dass es nicht für denjenigen ist, der der Entdeckung des Protons zugeschrieben wird, da er ihn nicht richtig identifizieren konnte.

Das Proton ist das leichteste Teilchen der positiven Partikel, die in den anodischen Strahlenrohre auftreten. Das Proton tritt auf, wenn das Rohr mit Wasserstoffgas beladen ist. Auf diese Weise werden Protonen erhalten, wenn Wasserstoff ionisiert ist und sein Elektron verliert.

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Der Proton hat eine Masse von 1,67 ∙ 10^-24 G, fast das gleiche wie das Wasserstoffatom und hat die gleiche Last, aber als Vorzeichen wie das Elektron; das heißt 1.6 ∙ 10^-19 C.

Massenspektrometer

Vor dem Massenspektrometer

Massenspektrometrie, die aus der Entdeckung von anodischen Strahlen entwickelt wurde, ist ein analytisches Verfahren, das die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der auf seiner Masse basierenden Substanzmoleküle ermöglicht.

Es ermöglicht so viel, unbekannte Verbindungen zu erkennen, Verbindungen zu zählen, die bekannt sind, sowie die Eigenschaften und die Struktur eines Substanzmoleküle kennen.

Das Massenspektrometer ist ein Gerät, mit dem die Struktur verschiedener chemischer Verbindungen und Isotope sehr genau analysiert werden kann.

Das Massenspektrometer ermöglicht es, die Atomkerne basierend auf der Beziehung zwischen Masse und Last zu trennen.