أسئلة حول جهاز مطياف الكتلة

[غــــاده]

* في جهاز مطياف الكتلة كيف نجعل المجال المغناطيسي عمودي على الشحنة؟؟؟
* ولماذا الشحنة انحرفت لأعلى ولم تنحرف لاسفل؟؟
* وليش بالرسمه س= 2ر ؟؟

((( الله يعافيكم الي يعرف يجاوب )))

[الحارث]

بالنسبة لإنحراف الشحنة فهو يعتمد على اتجاه المجال حسب قاعدة اليد اليمنى ففي الكتاب المجال عمودي للداخل(×) لذا كان الإنحراف لأعلى أما لوكان المجال عمودي للخارج(.) فيكون الانحراف لأسفل يعني مش شرط يكون لأعلى

[غــــاده]

الحارث

مشكــــــــــــــــــــــــــــووووور اخوي ما قصرت

والله يجزاك خــــــــــــــــــير..



((( أتمنى أحد يجاوب الباقي من الأسئلة )))

[الفريد]

* ولماذا الشحنة انحرفت لأعلى ولم تنحرف لاسفل؟؟
لأن المجال المغناطيسي داخل الجهاز و ليس خارجه

* وليش بالرسمه س= 2ر ؟؟
س المسافة من نقطة دخول الشحنة و حتى نقطة اصطدامها ... و الرسمة لها شكل نصف دائرة يعني س = قطر الدائرة
و قطر الدائرة = 2 ر حيث ر نصف القطر

[غــــاده]

مشكووووووووور الفريد

وجراك الله الف خير

[الفريد]

العفو

[kingstars18]

بارك الله فيك أخي الفريد وجزاك الله خيرا

ولماذا الشحنة انحرفت لأعلى ولم تنحرف لاسفل؟؟
لأن المجال المغناطيسي داخل الجهاز و ليس خارجه

في الحقيقة لم أفهم ما تقصده أخي الفريد بهذا القول؟؟؟؟؟

فالمجال المغناطيسي لجهاز مطياف الكتلة يكون دائما داخله ولا يوجد جهاز مطياف كتلة مجاله المغناطيسي خارجه ، على الرغم من بعض المحاولات من بعض الباحثين الفرنسيين في مركز الأبحاث في باريس، إلا ان محاولاتهم باءت بالفشل، لأن لا فائدة تُرجى منه

حسنا

ما رأيك لو كان الإتجاه إلى أسفل وليس إلى أعلى على الرغم من المجال المغناطيسي داخل الجهاز

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/magnetic/imgmag/magchg.gif

لدينا :

r=mv/qB

هذا معناه أن rayon له علاقة مع الكتلة والسرعة والشحنة وكذا المجال المغناطيسي

في الشكل السابق: نلاحظ أن الإتجاه يكون إلى أسفل في حالة ما كانت detector إلى أسفل وبالتالي تكون F إلى أسفل وبالتالي تتجه الشحنة إلى أعلى

وهذا بصفة عامة بدون النظر إلى la charge de la particule أو شحنة الجسيم وكذا الزاوية مع القوة .

إضافة إلى هذا، فإن التطبيقات التي تطبق على هذا الجهاز إعتمادا على مجال مغناطيسي منتظم

في رأيك خي الفريد، لو جعلنا من الحقل المغناطيسي متغيرا عكس ما هو في حالتنا هذه -ثابتا- ، إلى ما ستؤول حركة الجسيم ؟

بقية القواعد المتبعة ،موضحة في الشكل

وبالتوفيق ان شاء الله

[الفريد]

شكراً لك أخي الكنق على هذا التعقيب .... عندما عدت إلى مشاركتي السابقة لاحظت أنني لم أوفق في توضيحها بشكل جيد

وكان الحديث عن هذه الصورة
http://www.phys4arab.net/uploood/freed/image/2008-03-26_135040.gif

و كنت أعني أن المجال المغناطيسي نحو الداخل و ليس نحو الخارج

شكراً لك مرة أخرى على مناقشتك الجادة

[kingstars18]

شكةرا لك اخي الفريد

اعذرني على قصر نظري!!

لكن ماذا تقصد بـ

المجال المغناطيسي نحو الداخل

؟؟؟

هل لك أن توضح أكثر الفضاء الذي تحدثت عنه، حتى أعلم الذي يكون بداخله أو خارجه؟

وعلى حسب تصميم الجهاز، فإنه يعتمد على إتجاه القوة، التي يمكن أن تأخذ عدد لا نهائي من الإتجاهات، على حسب موضع مصدر المغناطيسية

حتى أقربك من نظرتي، ما رأيك في هذا؟

في رأيك خي الفريد، لو جعلنا من الحقل المغناطيسي متغيرا عكس ما هو في حالتنا هذه -ثابتا- ، إلى ما ستؤول حركة الجسيم ؟


وهذا ما يجعل القواعد المتبعة في هذا الشكل neglijable أي مهملة

وهذا باعتبار أن التحكم في شدة التيار الكهربائي ممكنا وبالتالي التحكم في سرعة الجسيم المار من خلال جهاز منتخب السرعات

هذا التغير في الشدة مرتبط بتغير القوة المغناطيسية

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/magnetic/imgmag/magchg.gif

[الحزينه]

لاأعلم عن ماذا تتحدثون

[غــــاده]

جزاكم الله كل خير,,
ويعطيكم العافيه,,
بس بصراحه أحس أشياء كثيره محيرتي في هالجهاز,,
أنا اللي أعرفه ان الشحنة داخل الجهاز تتحرك نحو اليمين والمجال المغناطيسي يكون يسار أو يمين. معناه ان اتجاه الشحنه موازي للمجال. أتمنى أحد يوضح لي..
ولكم جزيل الشكر..

[الفريد]

الأخ الكريم Kingstars18 أشكرك مرة أخرى لمواصلة النقاش معي .. فهذا فيه فائدة لي و لمن يقرأ هذا الموضوع بلا شك . و مثلك أستاذ في فنّه

و في هذا التعليق سأقسم الرد إلى جزئين

الأول

بالنسبة لهذه الصورة
http://www.phys4arab.net/uploood/freed/image/2008-03-26_135040.gif

تدرس لطلاب المرحلة الثانوية . و مثلك يلاحظ مدى البساطة فيها

و في الرسم حدد أن الأيونات موجبة تتحرك نحو اليمين . و المجال المغناطيسي إتجاهه داخل إلى الصفحة ( مخترق الصفحة إلى الداخل ) و بناء على قاعدة اليد اليمنى تكون القوة مؤثرة إلى أعلى أي أن حركة الشحنة إلى الأعلى . ( انتهى )


الثاني
بالنسبة لما تفضلت به فطريقة تصميم الجهاز لها دور في أي اتجاه سيكون انحراف الأيونات المشحونة و لكنها ستتبع قاعدة اليد اليمنى أيضاً . و هذا الأيون لابد من مروره عبر منتخب السرعات لتحديد سرعته v=E/B و عندها يمكن التعويض عن قيمة v في العلاقة r=mv/qB لتصبح في النهاية
r=mE(selector)/qBB(selector)z

و إذا كان المجال المغناطيسي متغيراً في القيمة فإن الأيون سيصنع ندبات على الفيلم الحساس detector ( على هيئة خط مستقيم ) أما إذا كان المجال المغناطيسي متغيراً في الإتجاه (مجال مغناطيسي يدور ) فسيتغير موضع الندبات و تكون على هيئة حلقة . و إن كان متغيراً في الشدة و الاتجاه فسيكون شكل الندبات قرصاً .

والسؤال المطروح الآن :
- هل وجود مجال مغناطيسي متغير في جهاز مطياف الكتلة يعتبر أمراً مفيداً ؟؟؟
- من خلال الرسم لماذا انحرفت الشحنة السالبة عكس قاعدة اليد اليمنى ؟؟؟


و بارك الله فيك

[kingstars18]

شكرا لك أخي الفريد، وأقل شيء لأي منتسب لملتقى الفيزيائيين العرب هو النقاش الفيزيائي!

تدرس لطلاب المرحلة الثانوية . و مثلك يلاحظ مدى البساطة فيها

ما يُدرس لطلاب المرحلة الثانوية ، يعتبر نظرة سطحية على هذا الجهاز، دراسة هذا الجهاز وعمله يُدرس دراسة نوعية لطلبة الفيزياء النووية licence proffetionel

أولا

في الشكل الموضح أعلاه والذي وضعته أخي الفريد، وضع من بين عناصر جهاز مطياف الكتلة، "مصدر للأيونات" وهذا العنصر مهم جدا في عمل جهازنا هذا

طرحي الذي وضعته كان مبنيا على أن الإستفهام يولد المعلومة وجهاز مطياف الكتلة ، قد مر بعدة مراحل تطور منذ سنة 1912 بواسطة تومسون مرورا سنوات 1918 و 1919 ثم 1946 بعدها 1953 إلى 1958 على ما أظن، بعدها 1965 و 1968 ليصل إلى شكله المتطور والقريب من التركيبة الحالية سنة 1973

ما يجب معرفته أخي الفريد وكذا الأمر موجه لطلبة الفيزياء النووية أو حتى لمحبي الإطلاع من طلاب الثانوية، هو أن أي مركب يجب تحضيره قبل أن تأينه،

حيث أن المركب يجب أن يكون في حالة بخار idéal وهذا ما يجعل إذن السوائل والغازات معرضة لكمون كبير

بعد هذا يمرر الغاز إلى غرفة التأين بواسطة أنبوب يحتوي على فتحة ،

كما لا يفوتني أن أذكر أن الضغط داخل reservoir أو بالأحرى الأنبوب يجب أن يكون بالتقريب 10*-2 توريشيلي والمصدر يكون ما بين 10*-6 إلى 10*-8 توريشيلي

أما إذا كان المركب سائلا أو صلبا، الخروج يكون مباشرا، لكن على المركب أن يتعرض للحرارة من أجل تحويله إلى الحالة الغازية

أما التأين وكما هو موضح في الشكل الذي وضعته أخي الفريد بمستطيل، فإن داخل هذا المستطيل ان صح التعبير ، تجري أمور كثيرة تعتبر ذات أهمية عظمى لما سيحدث بعد دخول الأيون في جهاز منتخب السرعات

حيث أن عملية التأين تتم بطرق عديدة منها :

1- l'Impact électronique : وتعتبر هذه الطريقة الأكثر انتشارا
http://www.geocities.com/kingtars18/equation1.gif

Ionisation chimique-2 أو التأين الكيميائي : حيث ان المتواكب يتم تحليله على الآتي

http://www.geocities.com/kingtars18/equation2.gif


3-التأين بواسطة البلازما: حيث أن الغاز يكون مؤين جزئيا مما يثر ويؤين الذرات

4- القصف بواسطة ذرات خفيفة
5- التأنين بواسطة الليزر

بعد هذا، فإن المرحلة التي تأتي بعد هذا التأين، هي التفرقة والتي تكون بواسطة secteur magnitique أو sector

أما الطاقة الحركية للأيونات المسرعة تكون

Ec=1/2 وكما هو معلوم فإن mv*2r=B


هل وجود مجال مغناطيسي متغير في جهاز مطياف الكتلة يعتبر أمراً مفيداً ؟؟؟

هذا أكيد وهذا ما قام به العالمان أرنوت و أليغون عام 1918 من خلال تغيير المجال المغناطيسي وهذا من أجل تفرقة نظائر أي عنصر مثال الهيديوجين والديتيريوم ، أما بالنسبة للباحث في الفيزياء النووية، فإن حتى الآن الأمر غير مطبق على اليورانيوم، باعتبار نظائره تُنتج صناعيا وليس هناك حاجة لفصلها، مع توفر أجهزة الطرد المركزي .

كما سيسمح أيضا بمعرفة هيكل المتواكبات.

من خلال الرسم لماذا انحرفت الشحنة السالبة عكس قاعدة اليد اليمنى ؟؟؟

بتغيرالشحنة من الموجبة إلى السالبة ، ينعكس إتجاه القوة وبالتالي ينعكس إتجاه الشحنة، وهو موضح كما وضعته سابقا في الشكل التالي :

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/magnetic/imgmag/magchg.gif

أما سؤالك يؤدي كذلك إلى التذكير إلى الفرق بيننا وبين الغرب وهو استغلال الطاقة.

طبعا لن نبتعد عن موضوعنا ، إن قصف عدة جزئيات بواسطة إلكترونات ذات طاقة عالية يلزمه عادة 70ev أي 6750kj تحول عدد قليل من هذه الجزئيات إلى أيونات مع مردودية ضعيفة تقدر بحوالي 1%

كما ان كمون التأين لهذه الجزئيات(يحسب من خلال التأين في اللانهاية - التأين الاول على حسب نوع الذرات المركبة وهذا ما ذكرته أيضا في أحد مواضيع الأخ ناصرحول كيفية فتح وإنغلاق الأبوابفي الفنادق والمجمعات بطريقة آلية) يتراوح ما بين 10 إلى 14ev

بملاحظة الجدول الدوري ، فإننا نعلم أن طاقة التأين تزيد بتزايد الدور بالنسبة لذرات من نفس group وتتزايد بتزايد group يالنسبة للرات من نفس الدور، لكن هذه القاعدة تصبح غير صالحة إذا كان لدينا ذرتين تحتويان على إلكترون أو إلكترونين على التوالي في المدار الأخير، فإن الأسهل أو اخراج إلكترون واحد بدل إلكترونين وهذا ما نلاحظة بالنسبة للأليمينيوم والمغنيزيوم مثلا ن واللذان يُخالفان القاعدة المذكورة سابقا والخاصة بطاقة التأين.

ولا أنسى كذلك أن أذكر أن نزع إلكتورن في رابطة من نوع p يحتاج إلى طاقة ـكثر من نزع إلكترون غير مرتبط وأقل من نزع إلكترون في رابطة من نوع سيقما والتي تعتبر رابطة وهمية بين محوري z لذرتين ذات hybridation تكون SP2 أو SP3 ..إلخ

هذه الطاقة الضائعة ، تساوي آلاف بل ملايين الدولارات، لذا كان من لزاما إيجاد طرقة لتوفيرها والتي ذكرتها سابقا.

وفقكم الله لما فيه خير لهذه الأمة

والسلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته

[الحارث]

بارك الله فيك أخ kinq وزاد في علمك وشكرا على هذه المعلومات

[الفريد]

يا سلااااااااام

توضيح رائع و دقيق

أشكرك أخي kingstars18 على هذا التوضيح الجميل

و هذه للإستزادة
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/magnetic/imgmag/maspec.gif


و دمت بحفظ الله

[غــــاده]

ألف شكر للجميع,,
ماقصرتوا توضيح أكثر من رائع..
لكم مني جزيل الشكر..

[الحارث]

بارك الله فيكم أخ الفريد و الكينج على هذه المعلومات الرائعة والمفيدة
يا أخت غادة ملاحظة :- المجال ليس لا لليمين ولا لليسار المجال عمودي للداخل وهذا نعرفه من الإشارة (×) فهي تعني أن المجال عمودي للداخل، يعني اتجاه حركة الشحنة لليمين عمودي على اتجاه المجال الي داخل فإذا وضعتي ابهامك باتجاه الحركة ( أي السرعة حسب قانون لورنتز ) وأصابعك داخلة في الورقة في الورقة (المجال) حسب قاعدة اليد اليمنى تكون راحة يدك للأعلى اي اتجاه القوة لأعلى أي انحراف الشحنة لأعلى (انشالله بها الأسلوب البسيط أكون افدتك)

[tdwg]

الله ينور عليكم مناقشه رائعه

[norden]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
لو سمحت اريد امثله لتجارب فيزيائيه يستخدم فيها جهاز منتخب السرعات
وماالفائده من استخدامه