양극 광선 또는 운하 광선 도 긍정적이라고는 긍정적 선이 룩스 튜브 음극 전극 지향되는 원자 또는 분자가 양이온 (양으로 하전 된 이온)에 의해 형성되는 빔이다.
양극선은 음극에서 양극으로 이동하는 전자가 Crookes 관에 둘러싸인 가스 원자와 충돌 할 때 발생합니다.
같은 부호의 입자가 서로를 밀어 냄에 따라 양극쪽으로가는 전자는 가스 원자의 지각에 존재하는 전자를 찢어냅니다.
따라서 양으로 하전 된 상태로 남아있는 원자, 즉 양이온 (양이온)으로 변환 된 원자는 음극으로 끌립니다 (음으로 하전 됨).
발견
그것들을 발견 한 것은 독일의 물리학 자 Eugen Goldstein이 1886 년에 처음으로 그들을 관찰했습니다.
나중에 과학자 Wilhelm Wien과 Joseph John Thomson이 양극선에 대해 수행 한 작업은 결국 질량 분석법의 개발을 가정하게되었습니다.
속성
양극 광선의 주요 특성은 다음과 같습니다.
-그들은 양전하를 띠며, 전하의 값은 전자 전하의 정수배 (1.6 ∙ 10 -19 C)입니다.
-전기장과 자기장이 없을 때 직선으로 움직입니다.
-그들은 전기장과 자기장이 있으면 어긋나며 음의 영역으로 이동합니다.
-얇은 금속층이 침투 할 수 있습니다.
-가스를 이온화 할 수 있습니다.
-양극선을 구성하는 입자의 질량과 전하는 튜브에 포함 된 가스에 따라 다릅니다. 일반적으로 그들의 질량은 그들이 파생 된 원자 또는 분자의 질량과 동일합니다.
-물리적, 화학적 변화를 일으킬 수 있습니다.
약간의 역사
양극선의 발견 이전에 음극선의 발견이 발생했으며, 이는 1858 년과 1859 년에 걸쳐 발생했습니다.이 발견은 독일의 수학자이자 물리학자인 Julius Plücker 덕분입니다.
나중에 영국의 물리학 자 Joseph John Thomson이 음극선의 거동, 특성 및 효과를 깊이 연구했습니다.
양극선을 발견 한 사람은 이전에 음극선에 대한 다른 조사를 수행 한 유겐 골드 스타 인이었다. 이 발견은 1886 년에 이루어졌으며 구멍이 뚫린 음극이있는 방전관도 음극 끝에서 빛을 방출한다는 사실을 깨달았을 때 발견했습니다.
이런 식으로 그는 음극선 외에도 다른 광선이 있다는 것을 발견했습니다. 이것들은 반대 방향으로 움직이고있었습니다. 이 광선은 음극의 구멍이나 채널을 통과하기 때문에 채널 광선이라고 부르기로 결정했습니다.
그러나 나중에 양극선에 대한 광범위한 연구를 한 사람은 빌헬름 빈이 아니 었습니다. Wien은 Joseph John Thomson과 함께 질량 분석법의 기초를 확립했습니다.
Eugen Goldstein의 양극선 발견은 이후 현대 물리학의 발전을위한 근본적인 기둥이되었습니다.
양극선의 발견 덕분에 빠르고 질서 정연하게 움직이는 원자 떼가 처음으로 이용 가능해졌으며, 그 적용은 원자 물리학의 여러 분야에서 매우 비옥했습니다.
양극 선관
양극선을 발견 할 때 Goldstein은 음극이 천공 된 방전관을 사용했습니다. 가스 방전관에서 양극선이 형성되는 세부 과정은 다음과 같다.
수천 볼트의 큰 전위차를 튜브에 적용함으로써 생성되는 전기장은 항상 가스에 존재하고 방사능과 같은 자연 과정에 의해 생성되는 적은 수의 이온을 가속화합니다.
이 가속 이온은 가스 원자와 충돌하여 전자를 추출하여 더 많은 양이온을 생성합니다. 이러한 이온과 전자는 다시 더 많은 원자를 공격하여 연쇄 반응에서 더 많은 양이온을 생성합니다.
양이온은 음극에 끌리고 일부는 음극의 구멍을 통과합니다. 그들이 음극에 도달 할 때까지 그들은 이미 충분히 빠르게 가속되어 기체의 다른 원자 및 분자와 충돌 할 때 종을 더 높은 에너지 수준으로 여기시킵니다.
이 종들이 원래 에너지 수준으로 돌아 오면 원자와 분자는 이전에 얻은 에너지를 방출합니다. 에너지는 빛의 형태로 방출됩니다.
형광이라고 불리는이 빛 생성 과정은 이온이 음극에서 나오는 영역에 빛을 발하게합니다.
양성자
Goldstein은 양극선 실험을 통해 양성자를 얻었지만, 사실은 양성자를 정확하게 식별 할 수 없었기 때문에 양성자를 발견 한 사람이 아닙니다.
양성자는 양극 선관에서 생성 된 양성 입자 중 가장 가벼운 입자입니다. 양성자는 튜브에 수소 가스가 충전 될 때 생성됩니다. 이런 식으로 수소가 이온화되어 전자를 잃으면 양성자가 얻어진다.
양성자의 질량은 1.67 ∙ 10 -24 g으로 수소 원자 의 질량과 거의 같고 전하는 같지만 전자와는 반대 부호를가집니다. 즉, 1.6 ∙ 10 -19 C.
질량 분석
양극선의 발견에서 개발 된 질량 분석법은 질량을 기반으로 물질 분자의 화학적 구성을 연구 할 수있는 분석 절차입니다.
두 가지 모두 알려지지 않은 화합물을 인식하고 알려진 화합물의 수를 세고 물질 분자의 특성과 구조를 알 수 있습니다.
질량 분석기는 다양한 화합물과 동위 원소의 구조를 매우 정밀하게 분석 할 수있는 장치입니다.
질량 분석기는 질량과 전하의 관계를 기반으로 원자핵을 분리 할 수 있습니다.
참고 문헌
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- 양극선 (ND). Wikipedia에서. es.wikipedia.org에서 2018 년 4 월 19 일에 검색 함.
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- Grayson, Michael A. (2002). 질량 측정 : 양 광선에서 단백질까지. 필라델피아 : Chemical Heritage Press
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