Anodic Rays Discovery, Eigenschappen

de Anodische stralen of stralenkanalen, ook positief genoemd, het zijn bundels positieve stralen bestaande uit atomaire of moleculaire kationen (ionen met positieve lading) die naar de negatieve elektrode in een buis van Crookes zijn gericht. 

De anodische stralen ontstaan ​​wanneer de elektronen die van de kathode naar de anode gaan, botsen met de atomen van het gas dat is ingesloten in de buis van Crookes.

Terwijl de deeltjes van hetzelfde teken afstoten, beginnen de elektronen die naar de anode gaan de elektronen die in de korst van de gasatomen aanwezig zijn.

Dus, de atomen die positief geladen zijn gebleven - dat wil zeggen, ze zijn getransformeerd in positieve ionen (kationen) - worden aangetrokken door de kathode (met negatieve lading).

index

• 1 Ontdekking
• 2 Eigenschappen
• 3 Een beetje geschiedenis
  • 3.1 De anodische straalbuis
  • 3.2 Het proton
  • 3.3 Massaspectrometrie
• 4 Referenties

ontdekking

Het was de Duitse natuurkundige Eugen Goldstein die hen ontdekte en voor het eerst observeerde in 1886.

Later namen de werken die door wetenschappers Wilhelm Wien en Joseph John Thomson aan de anodische stralen werden uitgevoerd, de ontwikkeling van massaspectrometrie op zich. 

eigenschappen

De belangrijkste eigenschappen van de anodische stralen zijn de volgende:

- Ze hebben een positieve lading, de waarde van hun lading is een veelvoud van de elektronenlading (1,6 ∙ 10^-19 C).

- Ze bewegen in een rechte lijn in afwezigheid van elektrische velden en magnetische velden.

- Ze wijken af ​​in de aanwezigheid van elektrische velden en magnetische velden, die zich verplaatsen naar de negatieve zone.

- Ze kunnen doordringen in dunne metaallagen.

- Ze kunnen gassen ioniseren.

- Zowel de massa als de lading van de deeltjes waaruit de anodische stralen bestaan, variëren afhankelijk van het gas dat in de buis is ingesloten. Normaal is de massa identiek aan de massa van de atomen of moleculen waaruit ze zijn afgeleid.

- Ze kunnen fysieke en chemische veranderingen veroorzaken.

Een beetje geschiedenis

Voorafgaand aan de ontdekking van anodische stralen vond de ontdekking van kathodestralen plaats, die plaatsvond in de jaren 1858 en 1859. De ontdekking is toe te schrijven aan Julius Plücker, wiskundige en natuurkundige van Duitse afkomst.

Vervolgens was het de Engelse natuurkundige Joseph John Thomson die diepgaand het gedrag, de kenmerken en de effecten van kathodestralen bestudeerde.

Eugen Goldstein - die eerder ander onderzoek met kathodestralen had gedaan - was degene die anodische stralen ontdekte. De ontdekking vond plaats in 1886 en hij besefte het toen hij zich realiseerde dat de ontladingsbuizen met de geperforeerde kathode ook licht uitzonden aan het einde van de kathode.

Op deze manier ontdekte hij dat, naast de kathodestralen, er andere stralen waren: de anodische stralen; deze bewogen in de tegenovergestelde richting. Terwijl deze stralen door de gaten of kanalen in de kathode liepen, besloot hij ze kanaalstralen te noemen.

Het was echter niet hij maar Wilhelm Wien die later uitgebreid onderzoek deed naar anodische stralen. Wien legde samen met Joseph John Thomson de basis voor massaspectrometrie vast.

Eugen Goldstein's ontdekking van anodische stralen was een fundamentele pijler voor de latere ontwikkeling van de hedendaagse natuurkunde.

Dankzij de ontdekking van de anodische stralen werden zwermen snel bewegende atomen voor de eerste keer gerangschikt, waarvan de toepassing zeer vruchtbaar was voor verschillende takken van de atoomfysica..

De anodische straalbuis

Bij de ontdekking van anodische stralen gebruikte Goldstein een ontladingsbuis met een geperforeerde kathode. Het gedetailleerde proces waarmee anodische stralen worden gevormd in een gasontladingsbuis wordt hieronder getoond.

Door een groot potentiaalverschil van enkele duizenden volt toe te passen op de buis, versnelt het elektrische veld dat wordt gecreëerd het kleine aantal ionen dat altijd in een gas aanwezig is en dat wordt gecreëerd door natuurlijke processen zoals radioactiviteit..

Deze versnelde ionen botsen met de atomen van het gas, waardoor elektronen worden gerukt en er meer positieve ionen ontstaan. Op hun beurt vallen deze ionen en elektronen weer meer atomen aan, waardoor er meer positieve ionen ontstaan ​​in wat een kettingreactie is.

De positieve ionen worden aangetrokken door de negatieve kathode en sommige passeren de gaten in de kathode. Wanneer ze de kathode bereiken, hebben ze al in een voldoende tempo versneld dat ze, wanneer ze botsen met andere atomen en moleculen van het gas, de soort op hogere energieniveaus opwinden..

Wanneer deze soorten terugkeren naar hun oorspronkelijke energieniveaus, maken de atomen en moleculen de energie vrij die ze eerder hadden opgedaan; de energie wordt uitgestraald in de vorm van licht.

Dit proces van lichtproductie, fluorescentie genoemd, veroorzaakt het verschijnen van een helderheid in het gebied waar de ionen uit de kathode komen..

Het proton

Hoewel Goldstein protonen verkreeg met zijn experimenten met anodische stralen, is het niet degene die is gecrediteerd voor de ontdekking van het proton, omdat hij het niet correct kon identificeren..

Het proton is het lichtste deeltje van de positieve deeltjes die in anodische straalbuizen worden geproduceerd. Het proton wordt geproduceerd wanneer de buis is geladen met waterstofgas. Op deze manier, wanneer waterstof wordt geïoniseerd en zijn elektron verliest, worden protonen verkregen.

Het proton heeft een massa van 1,67 ∙ 10^-24 g, bijna hetzelfde als dat van het waterstofatoom, en heeft dezelfde lading maar tegengesteld teken dat het elektron heeft; dat is 1,6 ∙ 10^-19 C.

Massaspectrometrie

Massaspectrometrie, ontwikkeld op basis van de ontdekking van anodische stralen, is een analytische procedure die toelaat de chemische samenstelling van de moleculen van een stof te bestuderen op basis van zijn massa.

Het maakt het zowel mogelijk om onbekende verbindingen te herkennen, om bekende verbindingen te tellen, als om de eigenschappen en structuur van de moleculen van een stof te kennen.

De massaspectrometer van zijn kant is een apparaat waarmee de structuur van verschillende chemische verbindingen en isotopen op een zeer precieze manier kan worden geanalyseerd.

Met de massaspectrometer kunnen de atoomkernen worden gescheiden op basis van de relatie tussen de massa en de belasting.

referenties

1. 1. Anodische straal (n.d.). In Wikipedia. Opgehaald op 19 april 2018, van es.wikipedia.org.
   2. Anodestraal (n.d.). In Wikipedia. Opgehaald op 19 april 2018, via en.wikipedia.org.
   3. Massaspectrometer (n.d.). In Wikipedia. Opgehaald op 19 april 2018, van es.wikipedia.org.
   4. Grayson, Michael A. (2002). Massa meten: van positieve stralen naar eiwitten. Philadelphia: Chemical Heritage Press
   5. Grayson, Michael A. (2002). Massa meten: van positieve stralen naar eiwitten. Philadelphia: Chemical Heritage Press.
   6. Thomson, J.J. (1921). Stralen van positieve elektriciteit, en hun toepassing op chemische analyses (1921)
   7. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Natuurkunde en scheikunde Everest