انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة

مطياف الكتلةTheMass spectrometer

Share |
الكلية كلية التربية للعلوم الصرفة     القسم قسم الفيزياء     المرحلة 2
أستاذ المادة شروق صباح عبد العباس المرشدي       15/02/2015 16:44:17
هو جهاز يستخدم لدراسة نظائر العناصر(Isotope)وبالتحديد لفصل الذرات أو الجزيئات أو الأيونات بناءً على نسبة كتلتها إلى شحنتها.تعتمد فكرة عمل مطياف الكتلة اساسا على استخدام جهاز مرشح السرعة لاختيار وتحديد سرعة الاجسام المختلفة المراد فصلها.
يوضح الشكل18فكرة عمل الجهاز حيث يمرر شعاع من الايونات في مرشح السرعة لتخرج جسيمات ذات سرعة تساوي E/B. تمر هذه الايونات إلى مطياف الكتلة المكون من مجال مغناطيسي منتظم Bo تسلك الجسيمات خلال المجال المغناطيسي مسار دائري نصف قطره r لتصطدم بشاشة فوتوغرافية تعطي ومضة تشير إلى موقع اصطدام الايون مع الشاشة نتيجة للمجال المغناطيسي المطبق في جهاز مطياف الكتلة.
من الفقرة 1-5 وبالتحديد المعادلة 23 وجدنا ان r تعطى بالعلاقة التالية:

r= mv/qB
وبالتالي النسبة بين الكتلة إلى الشحنة تكون:
m/q= (rB_0)/v
بالتعويض عن السرعة v بمعادلة مرشح السرعة نجد أن:
m/q= (rB_0 B)/E(31)
وبهذه الطريقة يمكن ايجاد النسبة بين الكتلة إلى الشحنة عن طريق قياس نصف قطر دوران الجسم المشحون في مطياف الكتلةوقيم المجال الكهربائي والمغناطيسي لمرشح السرعة والمجال المغناطيسي المستخدم في المطياف.


1-6-4 تجربة تومسن Thomson s Experiment
يوضح الشكل 19 الجهاز الذي استخدمه ثومسون لتجربة تعين النسبة بين شحنة الإلكترون وكتلته وهي عبارة عن أنبوبة أشعة المهبط مفرغة من الهواء وفيها فتيلة حرارية تسخن عندما يمر فيها التيار الكهربائي فتنبعث منها الالكترونات التي يتم تسريعها بواسطة فرق جهد لنحصل على حزمة مركزة من الالكترونات تنطلق بسرعة إلى الجزء الأيمن من الأنبوبة. تدخل الالكترونات بعد ذلك في منطقة فيها مجال كهربائي ومجال مغناطيسي ويكون اتجاه المجال الكهربائي عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي حتى تكون القوة الكهربائية مؤثرة على الالكترونات للأسفل بينما تكون القوة المغناطيسية مؤثرة على الالكترونات للأعلى،عندما لا يكون هناك مجال كهربائي أو مجال مغناطيسي فان الالكترونات تنطلق في مسار مستقيم وتصطدم في نهاية أنبوبة الكاثود على لوحة عليها مادة فلوريسنت (مثل شاشة التلفاز) تتوهج عندما تصطدم بها الالكترونات فتعطي في هذه الحالة بقعة مضيئة في وسط اللوحة. ودون الدخول في التفاصيل حيث تم التطرق الى هذه التجربة للأهمية التاريخية حيث ان المعادلات المستعملة في هذه التجربة هي ذاتها المستعملة سابقا وهي المعادلتين 30 و 31 فقد وجد ثومسن ان النسبة بين شحنة الإلكترون وكتلته هي :

e?m=1.75882012(15)×?10?^11 C?kg


المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .
الرجوع الى لوحة التحكم