سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
فیزیكدان‌ها برای تعیین جرم‌های نسبی و فراوانی ایزوتوپ‌ها از طیف نگار جرم استفاده می‌كنند. شیمی دان‌ها نیز برای مشخص كردن مولكولی كه در طی واكنش شیمیایی حاصل شده از این وسیله بهره می‌گیرند.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

طیف نگار جرم

طیف نگار جرم

 
   فیزیكدان‌ها برای تعیین جرم‌های نسبی و فراوانی ایزوتوپ‌ها از طیف نگار جرم استفاده می‌كنند. شیمی دان‌ها نیز برای مشخص كردن مولكولی كه در طی واكنش شیمیایی حاصل شده از این وسیله بهره می‌گیرند.
 

   همچنین دستگاه طیف نگار جرم در اطاق عمل نیز استفاده می‌شود. متخصصین بیهوشی به‌كمك این دستگاه دائماً اطلاعات مربوط به گازهای داخل ریه بیمار را به‌دست آورده و تنظیم می‌كنند.

 

    نمونه‌ای از طیف نگار جرم در شكل زیر آمده است، در این وسیله ابتدا اتم یا مولكول تبخیر شده و سپس توسط چشمه یون یونیزه می‌شود. در فرآیند یونیزاسیون یك الكترون از ذرّه جدا شده و باعث می‌گردد آن ذرّه بار كل مثبت e+ را به‌دست آورد. پس از آن، یون مثبت بر اثر اختلاف پتانسیل V بین چشمه یون و صفحه منفی شتاب می‌گیرد. یون‌ها با سرعت V از حفره موجود در صفحه منفی عبور می‌كنند و وارد ناحیه‌ای مغناطیسی می‌گردند. با وارد شدن در میدان یكنواخت B ، یون‌ها در مسیر نیم دایره حركت می‌كنند. تنها آن یون‌هایی كه تحت شعاع حركت می‌كنند به آشكار ساز می‌رسند و آهنگ دریافت آن ها توسط دستگاه ثبت می‌شود.

طیف نگار جرم

 

    جرم یون های آشكار شده توسط كمیت‌های r ، B و V قابل اندازه گیری است.

از درس قبل به یاد دارید كه بار e+ كه در میدان مغناطیسی پرتاب می‌شود مسیر دایروی به شعاع طیف نگار جرم را طی می‌كند. همچنین در مثال درس گذشته توانستید سرعت یون را بر حسب اختلاف پتانسیل V به‌دست آورید طیف نگار جرم . ( V در این رابطه همان اختلاف پتانسیل است)

    با حذف V از دو رابطه فوق خواهیم داشت:

طیف نگار جرم

 
   این رابطه نشان می‌دهد كه جرم هر یونی كه به آشكار ساز می‌رسد متناسب با B2 است.
 

طیف نگار جرم

 

   با تغییر تجربی مقدار B و ثابت نگه داشتن متغیّرهای داخل پرانتز، یون‌ها با جرم‌های مختلف وارد آشكار ساز می‌شوند بدین ترتیب می‌توان نموداری از آهنگ و تعداد ذرّات آشكار شده بر حسب مقدار B2 رسم نمود و بر اساس آن جرم‌های موجود ماده و فراوانی آن ها را به‌دست آورد.

 

طیف نگار جرم

  

 

 

  شكل روبه رو اطلاعات ثبت شده توسط دستگاه طیف نگار جرم از گاز طبیعی نئون را نشان می‌دهد. این نمودار نشان می‌دهد كه عنصر نئون سه ایزوتوپ به عدد جرمی 20 ،21 و 22 دارد این ایزوتوپ‌ها به‌واسطه تفاوت در نوترون های اتم نئون حاصل شده‌اند. توجّه كنید كه ایزوتوپ‌ها فراوانی‌های مختلف دارند، به‌طوری‌كه ایزوتوپ‌ها نئون با عدد اتمی 20 ، بیشترین فراوانی را دارد.

 

طیف نگار جرم
 
در مقاله بعد دو تمرین در این باره خواهیم داشت


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین