Un rayo de ánodo (también rayo positivo o rayo de canal ) es un rayo de iones positivos que es creado por ciertos tipos de tubos de descarga de gas . Fueron observados por primera vez en tubos de Crookes durante los experimentos del científico alemán Eugen Goldstein , en 1886. [1] El trabajo posterior de Wilhelm Wien y JJ Thomson sobre los rayos anódicos condujo al desarrollo de la espectrometría de masas .
Tubo de rayos anódicos
Goldstein utilizó un tubo de descarga de gas que tenía un cátodo perforado . Cuando se aplica un potencial eléctrico de varios miles de voltios entre el cátodo y el ánodo, se ven débiles "rayos" luminosos que se extienden desde los orificios en la parte posterior del cátodo. Estos rayos son haces de partículas que se mueven en dirección opuesta a los " rayos catódicos ", que son corrientes de electrones que se mueven hacia el ánodo. Goldstein llamó a estos rayos positivos Kanalstrahlen , "rayos de canal" o "rayos de canal", porque fueron producidos por los orificios o canales en el cátodo.
El proceso mediante el cual se forman los rayos anódicos en un tubo de rayos anódicos de descarga de gas es el siguiente. Cuando se aplica el alto voltaje al tubo, su campo eléctrico acelera la pequeña cantidad de iones ( átomos cargados eléctricamente ) siempre presentes en el gas, creados por procesos naturales como la radioactividad . Estos chocan con los átomos del gas, expulsando electrones de ellos y creando iones más positivos. Estos iones y electrones, a su vez, golpean más átomos, creando más iones positivos en una reacción en cadena. Todos los iones positivos son atraídos por el cátodo negativo y algunos pasan a través de los orificios del cátodo. Estos son los rayos del ánodo.
En el momento en que alcanzan el cátodo, los iones se han acelerado a una velocidad suficiente de modo que cuando chocan con otros átomos o moléculas en el gas, excitan a la especie a un nivel de energía más alto . Al volver a sus niveles de energía anteriores, estos átomos o moléculas liberan la energía que habían ganado. Esa energía se emite en forma de luz. Este proceso de producción de luz, llamado fluorescencia , provoca un resplandor en la región donde los iones emergen del cátodo.
Fuente de iones de rayos anódicos
Una fuente de iones de rayos de ánodo es típicamente un ánodo revestido con la sal de haluro de un metal alcalino o alcalinotérreo . [2] [3] La aplicación de un potencial eléctrico suficientemente alto crea iones alcalinos o alcalinotérreos y su emisión es más visible en el ánodo.
Ver también
Referencias
- ^ Grayson, Michael A. (2002). Medición de masa: desde rayos positivos hasta proteínas . Filadelfia: Chemical Heritage Press. pp. 4 . ISBN 0-941901-31-9.
- ^ Thomson, JJ (1921). Rayos de electricidad positiva y su aplicación a los análisis químicos (1921) . págs. 142 . Consultado el 22 de abril de 2013 .
- ^ Kenneth Tompkins Bainbridge; Alfred Otto Nier (1950). Abundancias isotópicas relativas de los elementos . Academias Nacionales . págs. 2–. NAP: 16632 . Consultado el 21 de abril de 2013 .
enlaces externos
- Rayos de electricidad positiva por JJ Thomson Proceedings of the Royal Society , A 89, 1-20 (1913)
- El sitio del tubo de rayos catódicos