مرور التيار الكهربائي خلال الغازات
مرور التيار الكهربائي خلال الغازات
ملاحظة / يوجد في الأسفل شرح بالفيديو لهذا الدرس
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
إذا اصطدمت بعض الإلكترونات ذات الطاقة الحركية العالية بذرات الغاز الموجود في الأنبوبة فإنه يحدث أحد أمرين هما:
1) حدوث إثارة لذرات الغاز داخل الأنبوبة حيث تنتقل بعض الكترونات الذرة من مستويات طاقة أدنى إلى مستويات طاقة أعلى نتيجة لاكتسابها طاقة وعند عودة الالكترونات إلى مستوياتها الأصلية تشع الطاقة التي اكتسبتها على هيئة ضوء , ويحدث هذا عندما تكون طاقة حركة الالكترونات المصطدمة بالذرة أقل من طاقة تأين الذرة المتعادلة.
2) حدوث تأين لذرات الغاز حيث تصطدم الالكترونات ذات الطاقة الحركية العالية بذرات الغاز فتؤينها وينتج عن ذك انبعاث الكترونين بدلاً من إلكترون واحد وهما ( الإلكترون الذي يصطدم بالذرة والإلكترون الذي يخرج من الذرة نتيجة تأينها ) وسوف تزداد الطاقة الحركية للإلكترونين بسبب المجال الكهربي بين قطبي الأنبوبة فتصطدم في طريقها بذرات أخرى ونتيجة لذلك فإن عدد الجسيمات المشحونة ( الكترونات وأيونات ) سوف يزداد بسرعة كبيره بسبب تأين ذرات الغاز.
*ـ تحدث أثناء عملية التأين للغازات عملية إعادة الإتحاد بين الإلكترونات والايونات الموجبة لتكوين ذرات متعادلة مرة أخرى ونتيجة لهذا تشع ذرات الغاز الطاقة التي اكتسبتها عند تأينها على شكل فوتونات ( ضوء ) وهذا هو سبب توهج أنبوبة التفريغ
ولكن
* لا يمكن استمرار التأين عن طريق تصادم الالكترونات مع الذرات ( الصدمة الالكترونية ) لوحدها ( علل ) لأن الالكترونات الناشئة عن الصدمة الالكترونية تتحرك باتجاه الآنود وتختفي .
ولكي يستمر التأين يجب أن يستمر انبعاث الالكترونات من الكاثود ، وظهور هذه الإلكترونات يفسره سببان هما :
الانبعاث الالكتروني الثانوي: هو عبارة عن عملية انبعاث الالكترونات من الكاثود نتيجة لتصادم الايونات الموجبة التي تمتلك طاقة حركية اكبر من طاقة ارتباط الالكترونات بذرات الكاثود .
الانبعاث الالكتروني الحراري: هو علمية انبعاث الالكترونات من الكاثود نتيجة لتسخينه إلى درجة حرارة عالية بسبب اصطدام الايونات الموجبة التي طاقتها الحركية اقل من طاقة ارتباط الإلكترون بسطح الكاثود.
س: ماذا يقصد بالآتي : الإلكترون الحراري ؟ وزاري
جـ:..............................................................................................
س: كيف تفسر حدوث توهج في أنبوبة التفريغ الكهربائية أثناء حدوث عمليتي تأين الغاز وإعادة الإتحاد . وزاري(2011 ـ 2012 م)
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
نبذة تاريخية :
*ـ في عام 1808م لاحظ العالم الألماني بلوكر بأنه عن ضغط منخفض مقداره (1.3×10أس-4) ضغط جوي (بار) أي حوالي (0.1 ملم زئبق ) تنبعث أشعة غير مرئية تسرى خلال الأنبوبة ويستدل على وجودها ظهور وميض يميل إلى الزرقة عند اصطدام هذه الأشعة بجدار الأنبوبة أو بالآنود الموجب ، سميت هذه الأشعة بالأشعة المهبطية (علل) لأنها تنبعث من المهبط .
*ـ في عام 1897 أزاح الفيزيائي الإنجليزي طومسون J.J. Thomson الغموض عن الأشعة المهبطية ، فاقترح أن تكون هذه الأشعة عبارة عن جسيمات صغيرة ؛ أصغر من الذرة ، وذات شحنة سالبة ، وقد قام عن طريق التجربة بتحديد كافة خصائصها ، وبذلك نسب الفضل إلى طومسون في اكتشاف الإلكترون ، إلا أنه لم يقترح اسماً لهذه الجسيمات ، ولكن بعد فترة قصيرة من تجربته تم اعتماد اسم الإلكترون ، الذي اقترحه العالم الايرلندي جورج ستوني G . Stoney
شرح الدرس بالفيديو