شناسایی یون ها در شعله

شعله شمع رسانای الکتریسیته است. در این آزمایش، یک منبع تغذیه با فشار یا ولتاژ بسیار زیاد (EHT) به طور واضحی بارهای آزاد آن را جدا خواهد کرد و باعث شارش جریان در مدار خارجی خواهد شد.

وسایل لازم:

منبع نور

صفحات فلزی با دستگیره های عایق

منبع تغذیه EHT با ولتاژ 0-5 Kv با مقاومت داخلی بی خطر

شمع

پرده

منبع ولتاژ متغیر 0-12 V   و 8 آمپری

نکات مهم:

یک مولد واندوگراف نیز می تواند به جای منبع EHT با ولتاژ بالا به کار رود. به جای منبع نور و پرده می توان از پروژکتور و پرده نمایش هم استفاده کرد.

ایمنی:

منبع EHT  مورد استفاده در مدرسه بایستی حداکثر جریان 5 mA  داشته باشد که ایمنی لازم را تأمین کند. یک مقاومت 50 MΩ  بی خطر می تواند شوک جریان را به کم تر از 0.1 mA  کاهش دهد.

حتما دقت کنید که هیچ رسانای ولتاژ بالای بدون عایقی وجود نداشته باشد، هرجا که لازم است، از رابط 4mm ماده استفاده کنید.

دستور کار:

a)    ورقه های فلزی را موازی با هم و به فاصله 5-10 cm  از هم به طور عمودی قرار دهید و با استفاده از نگهدارنده، آن ها را محکم کنید.

b)    شمع را روشن کنید و طوری تنظیم کنید که شعله آن کمی زیر ورقه های فلزی باشد.

c)    منبع کوچک نور را طوری تنظیم کنید که سایه ورقه ها روی پرده ای که دورتر قرار داده اید، بیفتد. هم منبع نور و هم پرده باید حداقل یک متر از شمع فاصله داشته باشند، البته بهتر است فاصله منبع نور بیش تر باشد.

d)    ولتاژ بالایی از منبع EHT به ورقه ها اعمال کنید. شعله به دو قسمت تقسیم می شود. یکی به سمت ورقه مثبت و یکی به سمت ورقه منفی. این نتیجه روی پرده به طور کاملا واضحی دیده می شود.

نکات تدریس:

1)    شعله به دو قسمت تقسیم می شود. این نشان می دهد دو جریان از ذره های متحرک در جهت های مخالف هم وجود دارد. یک جریان، واضح و درخشان است که ممکن است به دلیل ذرات کربن باشد و جریان دیگر آن قدر درخشان نیست.

2)    دو جریان ذرات متحرک، مساوی به نظر نمی رسند. یک جریان دارای بار منفی است و به سمت ورقه مثبت می رود و جریان دیگر دارای ذرات مثبت است و به سمت ورقه منفی می رود.

مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: خدیجه آلچالانلو