陽極光線ディスカバリー、特性
の 陽極光線または光線チャネル, 正とも呼ばれ、それらは、クルークスの管の中の負極に向けられる原子または分子カチオン(正電荷を持つイオン)によって構成される正の光線のビームです。.
陽極線は陰極から陽極に向かう電子がクルックス管に囲まれたガスの原子と衝突するときに発生します.
同じ符号の粒子が反発すると、陽極に向かう電子がガス原子の地殻に存在する電子を開始します。.
したがって、正に帯電したままの原子、すなわち、正イオン(陽イオン)に変換された原子は、(負電荷で)カソードに引き寄せられます。.
索引
- 1発見
- 2プロパティ
- 3ちょっとした歴史
- 3.1陽極線管
- 3.2プロトン
- 3.3質量分析
- 4参考文献
発見
それを発見したのはドイツの物理学者Eugen Goldsteinで、1886年に初めてそれらを観察しました。.
その後、科学者のWilhelm WienとJoseph John Thomsonによる陽極線の研究は、質量分析の発展を想定して行われました。.
プロパティ
陽極線の主な特性は次のとおりです。
- それらは正電荷を持ち、その電荷の値は電子電荷の倍数です(1.6∙10-19年 C).
- それらは電場と磁場がないと直線的に動く.
- それらは電場と磁場の存在下で逸脱し、負の領域に向かって移動する.
- 彼らは金属の薄い層を貫通することができます.
- 彼らはガスをイオン化することができます.
- 陽極線を構成する粒子の質量と電荷の両方は、管内に封入されているガスに応じて変化する。通常、その質量は、それらが由来する原子または分子の質量と同一です。.
- それらは物理的および化学的変化を引き起こす可能性があります.
ちょっとした歴史
陽極線の発見に先立って、1858年から1859年にかけて発生した陰極線の発見が行われました。この発見は、ドイツ出身の数学者であり物理学者のJuliusPlückerによるものです。.
その後、イギリスの物理学者、Joseph John Thomsonが陰極線の挙動、特性および影響を詳細に研究しました。.
彼の側では、以前に陰極線で他の研究をしていたEugen Goldsteinが、陽極線を発見した人でした。発見は1886年に行われ、彼は穴のあいた陰極を備えた放電管も陰極の端部で光を発することを知った時にそれを実現しました。.
このようにして、彼は、陰極線に加えて他の光線があることを発見しました。これらは反対方向に動いた。これらの光線が陰極の穴またはチャンネルを通過したので、彼はそれらをチャンネル光線と呼ぶことにしました.
しかし、後で彼のことではなくWilhelm Wienが陽極線の広範囲な研究をしました。 WienはJoseph John Thomsonとともに、質量分析の基礎を確立しました.
オイゲンゴールドスタインによる陽極線の発見は、後の現代物理学の発展のための基本的な柱でした。.
陽極線の発見のおかげで、動きの速い原子の群れが最初に配置され、その応用は原子物理学のさまざまな分野で非常に肥沃でした。.
陽極線管
陽極線の発見において、ゴールドスタインは穴の開いた陰極を有する放電管を使用した。ガス放電管内で陽極線が形成される詳細な過程を以下に示す。.
数千ボルトの大きな電位差をチューブに印加することによって、発生する電界は、ガス中に常に存在し、放射能のような自然の過程によって発生する少数のイオンを加速します。.
これらの加速されたイオンは、ガスの原子と衝突して電子を引き抜き、より陽イオンを生成します。次にこれらのイオンと電子は再びより多くの原子を攻撃し、連鎖反応としてより多くの陽イオンを生成します。.
陽イオンは、負極に引き寄せられ、一部は正極の穴を通過します。それらが陰極に到達すると、それらはすでに十分な速度で加速しており、それらがガスの他の原子および分子と衝突すると、それらはより高いエネルギーレベルで種を励起する。.
これらの種が元のエネルギーレベルに戻ると、原子と分子は以前得たエネルギーを放出します。エネルギーは光の形で放出されます.
蛍光と呼ばれる光生成のこのプロセスは、イオンがカソードから出てくる領域に明るさの外観を引き起こします.
陽子
ゴールドスタインは彼の陽極線実験で陽子を得たが、それを正確に識別できなかったので陽子の発見に功を奏したのはそれではない。.
陽子は、陽極線管で生成される陽粒子の中で最も軽い粒子です。プロトンはチューブに水素ガスが充填されたときに生成されます。このようにして、水素がイオン化されてその電子を失うと、プロトンが得られる。.
陽子の質量は1.67∙10です。-24 g、水素原子のそれとほぼ同じであり、同じ電荷を有するが電子が有するのと反対の符号を有する。つまり、1.6∙10-19年 C.
質量分析
アノード線の発見から開発された質量分析は、その質量に基づいて物質の分子の化学組成を研究することを可能にする分析手順です。.
それは、未知の化合物を認識すること、既知である化合物を数えること、ならびに物質の分子の性質および構造を知ることの両方を可能にする。.
その一部として、質量分析計は、さまざまな化合物や同位体の構造を非常に正確に分析できる装置です。.
質量分析計は、質量と荷重との間の関係に基づいて原子核を分離することを可能にする。.
参考文献
- 陽極線(n.d.)。ウィキペディアで。 es.wikipedia.orgから、2018年4月19日に取得.
- アノード光線(n.d.)。ウィキペディアで。 2018年4月19日、en.wikipedia.orgから取得。.
- 質量分析計(n.d.)。ウィキペディアで。 es.wikipedia.orgから、2018年4月19日に取得.
- Grayson、Michael A.(2002)。測定質量:陽光線からタンパク質まで。フィラデルフィア:ケミカルヘリテージプレス
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- Thomson、J. J.(1921)。正の電気の光線とその化学分析への応用(1921)
- FidalgoSánchez、JoséAntonio(2005)。物理学および化学エベレスト