معرفی وبلاگ
سلام این وبلاگ در باره ی الکترونیک و شیمی هست و امیدوارم مطالب مفیدی را در آن بزارم. استفاده از مطالب با ذکر منبع و لینک به مطلب مجاز است.
دسته
آرشیو
زبان های دیگر وبلاگ
آمار وبلاگ
تعداد بازدید : 149669
تعداد نوشته ها : 83
تعداد نظرات : 3
خبر نامه
سایر امکانات
لوگوی ما
Rss
طراح قالب
موسسه تبیان
به نام خدا
به كمك طيف‌سنج جرمي، جرم مطلق اتم‌ها بدست مي‌آيد. اين دستگاه اولين بار براي بررسي ايزوتوپ‌ها از مورد استفاده قرار گرفت. دستگاه‌هايي از اين نوع توسط استون و دمپستر با پيروي از اصول روش‌هايي كه تامسون ارائه كرده بود ساخته شد. اگر عنصري شامل چند نوع اتم با جرم‌هاي متفاوت ( ايزوتوپ‌ها ) باشد ، اين تفاوت در مقادير e / m يا q/m يون‌هاي مثبت حاصل از اين اتم‌ها پديدار مي‌گردد . طيف نگار جرمي يون‌ها را بر حسب مقادير نسبت بار به جرم ،از يكديگر جدا مي‌كند ، و سبب مي‌شود كه يون‌هاي مثبت متفاوت در محلهاي مختلف روي يك صفحه عكاسي اثر كنند . وقتي دستگاه كار مي‌كند ، اتم‌هاي بخارماده مورد مطالعه در معرض بمباران الكتروني قرار گرفته و به يون‌هاي مثبت تبديل مي‌شوند . اين يون‌ها بر اثر عبور از يك ميدان الكتريكي ، به قدرت چندين هزار ولت ، شتاب پيدا مي‌كنند . اگر ولتاژ اين ميدان ثابت نگهداشته شود ، تمام يون‌هايي كه مقدار e / m مساوي دارند با سرعت مساوي وارد يك ميدان مغناطيسي مي‌شوند . اين سرعت شعاع مسير يون را در ميدان مغناطيسي تعيين مي‌كند . اگر شدت ميدان مغناطيسي و ولتاژ شتاب دهنده ثابت نگهداشته شوند ، تمام يون‌هايي كه مقدار e / m مساوي دارند ، در يك محل بر روي صفحه عكاسي متمركز مي‌شوند ولي يون‌هايي كه مقدار e / m متفاوت دارند در محلهاي مختلف روي صفحه عكاسي متمركز مي‌شوند . هرگاه يك وسيله الكتريكي كه شدت اشعه يوني را اندازه مي‌گيرد ، جاي‌گزين صفحه عكاسي شود ، دستگاه را طيف سنج جرمي مي‌ناميم . با استفاده از طيف سنج جرمي مي‌توان هم جرم اتمي دقيق ايزوتوپ‌ها و هم تركيب ايزوتوپي عناصر ( انواع ايزوتوپ‌هاي موجود و مقدار نسبي هر يك ) را تعيين كرد . درواقع طرز كار طيف سنج جرمي، مانند لامپ اشعه كاتدي است كه تامسون از آن بهره گرفت و نسبت بار به جرم الكترون را به دست آورد.
به كمك طيف‌سنج جرمي، جرم مطلق اتم‌ها بدست مي‌آيد. اين دستگاه اولين بار براي بررسي ايزوتوپ‌ها از مورد استفاده قرار گرفت. دستگاه‌هايي از اين نوع توسط استون و دمپستر با پيروي از اصول روش‌هايي كه تامسون ارائه كرده بود ساخته شد. اگر عنصري شامل چند نوع اتم با جرم‌هاي متفاوت ( ايزوتوپ‌ها ) باشد ، اين تفاوت در مقادير e / m يا q/m يون‌هاي مثبت حاصل از اين اتم‌ها پديدار مي‌گردد . طيف نگار جرمي يون‌ها را بر حسب مقادير نسبت بار به جرم ،از يكديگر جدا مي‌كند ، و سبب مي‌شود كه يون‌هاي مثبت متفاوت در محلهاي مختلف روي يك صفحه عكاسي اثر كنند . وقتي دستگاه كار مي‌كند ، اتم‌هاي بخارماده مورد مطالعه در معرض بمباران الكتروني قرار گرفته و به يون‌هاي مثبت تبديل مي‌شوند . اين يون‌ها بر اثر عبور از يك ميدان الكتريكي ، به قدرت چندين هزار ولت ، شتاب پيدا مي‌كنند . اگر ولتاژ اين ميدان ثابت نگهداشته شود ، تمام يون‌هايي كه مقدار e / m مساوي دارند با سرعت مساوي وارد يك ميدان مغناطيسي مي‌شوند . اين سرعت شعاع مسير يون را در ميدان مغناطيسي تعيين مي‌كند . اگر شدت ميدان مغناطيسي و ولتاژ شتاب دهنده ثابت نگهداشته شوند ، تمام يون‌هايي كه مقدار e / m مساوي دارند ، در يك محل بر روي صفحه عكاسي متمركز مي‌شوند ولي يون‌هايي كه مقدار e / m متفاوت دارند در محلهاي مختلف روي صفحه عكاسي متمركز مي‌شوند . هرگاه يك وسيله الكتريكي كه شدت اشعه يوني را اندازه مي‌گيرد ، جاي‌گزين صفحه عكاسي شود ، دستگاه را طيف سنج جرمي مي‌ناميم . با استفاده از طيف سنج جرمي مي‌توان هم جرم اتمي دقيق ايزوتوپ‌ها و هم تركيب ايزوتوپي عناصر ( انواع ايزوتوپ‌هاي موجود و مقدار نسبي هر يك ) را تعيين كرد . درواقع طرز كار طيف سنج جرمي، مانند لامپ اشعه كاتدي است كه تامسون از آن بهره گرفت و نسبت بار به جرم الكترون را به دست آورد.
پس وقتی که یک یون با بار الکتریکی معلوم e و جرم m با سرعت v وارد یک میدان
مغناطیسی می‌شود ، از مسیر مستقیم خود منحرف می‌شود و مسیرش هلال یا دایره‌ای
می‌شود که شعاع آن r می‌باشد. مقدار r از رابطه زیر بدست می‌آید: (1) r=mv/He که در
آن H شدت میدان مغناطیسی است.همانطور که از رابطه بالا مشخص است هر چه شدت میدان و
بار الکتریکی ذره بیشتر باشد r کوچکتر می‌شود. کوچکتر شدن r به معنای بیشتر شدن
انحراف از مسیر مستقیم است. از طرف دیگر چون r با m , v رابطه مستقیم دارد پس هر چه
سرعت و جرم ذره بیشتر باشد انحراف ذره کمتر می‌شود. اگر رابطه فوق را کمی جابجا
کنیم رابطه زیر بدست می‌آید: (2) e/mv=1/Hr می‌توان مقدار r را برای انحراف اشعه
کاتدی در یک میدان مغناطیسی با شدت معین معلوم کرد و از آنجا توانست مقدار e/mv را
بدست آورد. اما برای بدست آوردن e/m باید مقدار v را نیز معین کرد. یکی از روشهایی
که تامسون برای پیدا کردن مقدار v به کار برد مطالعه‌ی اشعه‌ی کاتدی در لامپی بود
که در امتداد آن میدانهای الکتریکی و مغناطیسی همزمان و عمود بر هم برقرار شده بود.
طبق روابط فیزیک وریاضی سرعت الکترون از رابطه زیر بدست می‌آید: V=E/H (3) که در آن
E شدت میدان الکتریکی و H شدت میدان مغناطیسی است.با قرار دادن رابطه (3) در فرمول
(2) رابطه زیر بدست آورد: e/m=E/(H**2)r . با معلوم بودن بار الکتریکی و دانستن
سایر پارامترهای مربوط به آزمایش می‌توان جرم یونها در طیف‌سنج جرمی را بدست آورد.
منبع: www.jamshimi.ir
منبع: www.jamshimi.ir