نواندیشان | بهترین سایت علمی آموزشی کشور
آشنایی با الکترون
در اوايل قرن نوزدهم ميلادي شيميدان انگليسي هامفري ديديبه بررسي الكتروووليز شيميايي يعني تجزيه مواد در اثر جريان الكتريكي پرداخت .نتيجه اين بررسيها ديوي را به اين نظريه رهنمون كرد كه عناصر يك تركيب شيميايي به وسيله پيوندهايي كه طبيعت الكتريكي دارند به هم پيوسته اند .رابطه كمي ميان مقدار الكتريسيته مصرف شده در يك الكتروليز و اثر شيميايي الكتروليز در سالهاي 1833و1832توسط مايكل فاراده دست پرورده و جانشين ديوي تعيين شد جورج جانستون استوني در سال 1874ضمن تفسير كارهاي فاراده به اين نتيجه رسيد كه واحدهايي از بار المتريكي به اتمها وابسته اند و در 1891پيشنهاد كرد كه اين واحدها (از واژه ي يوناني به معني “كهربا”به خاطر اثري كه به هنگام مالش در آن پديد مي آيد)ناميده شوند.
بخش اعظم اطلاعات موجد درباره الكترونها از مطالعه اشعه كاتدي نتيجه شده است .اگر بين دو الكترود در يك محفظه شيشه اي مسدود كه تا حد ممكن از هوا تخايه شده است يك ولتاژ قوي برقرار شود از الكترود منفي (كاتد)اشعه اي صادر ميشود .اين اشعه داراي بار منفي است در امتداد خهط مسقيم سير مي كند و در محل برخورد با ديواره شيشه اي مقابل كاتد موجب تلا لو مي شود .
در اواخر قرن نوزدهم طبيعت اشعه كاتدي به تفصيل مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش نشان داد كه اين اشعه جرياني از الكترونهايي است كه حركتي سريع دارند اين الكترونها كه از فلز الكترود منفي ناشي مي شوند به جنس آنها بستگي ندارد .به عبارت ديگر جنس فلز كاتد هر چه باشد جنس اشعه كاتدي ناشي از ان تفاوت نمي كند. در سال 1897جوزف .جي .تامسون نسبت بار الكترون به جرم آن (e\m)را از طريق بررسي انحراف اشعه كاتدي در ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي معيين كرد.اما روش تامسون قادر نيست كه هر يك از مقادير eيا mرا به تنهايي بدست آورد .
از آنجا كه الكترونها داراي بار المتريكحي هستند الكترونهاي در حال حركت يك جريان الكتريكي بوجود مي غاورند از طرف ديگر ميدان مغناطييسي و جريا الكتريكي بر يكديگر تاثير متقابل دارند (موتورهاي الكتريكي بر اساس اين اصل عمل مي كنند )بنابر اين وقتي كه يك الكترون با بار الكترييكي eو جرمmو سرعتvوارد يك ميدان مغناطيسي مي شود از مسير عادي مستقيم خود منحرف شده و در مسير دايره اي با شعاع(r)به حركت در مي ايد امتداد انحراف عمود بر ميدان مغناطيسي است و الكترون پس از خروج از حوزه اثر ميدان در يك مسير مستقي به حركت خود ادامه مي دهد.
مقدار rرا از رابطه زير بدست مي آورند:
R=mv/He
كه در آن Hشدت ميدان مغناطيسي است هر چه شدت ميدان و بار الكتريكي ذره بيشتر باشد انحراف از خط مستقيم بيشتر است ولي انحراف بيشتر بدان معني است كه مقدار Rكوچكتر است بنابر اين h,eبه طور معكوس با r متناسبند از طرف ديگر ذراتي كه جرم بزرگتر داشته باشند يا سرعت حركت آنها زياد باشد انحرافشان از مسير مستقيم كمتر خواهد بود و بنا بر اين شعاع دايره مسير آنه بزرگتر استع از اين رو m,vبا rنسبت مستقيم دارند.
شما میتوانید متن کامل این مطلب آموزشی را با فرمت ورد در 7 صفحه از لینک زیر دانلود کنید:
