تفاعلات المجالات الكهربائية والمغناطيسية والمادة - فيزياء3-3 - ثالث ثانوي

الفصل الكهرومغناطيسية Electromagnetism A 2 ما الذي ستتعلمه في هذا الفصل ؟ . معرفة كيفية استخدام المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية المتفاعلة معا لتحديد كتل كل من الإلكترونات والذرات والجزيئات. . توضيح كيفية توليد الموجات الكهرومغناطيسية وانتشارها في الفراغ واستقبالها. الأهمية تؤدي العديد من الموجات الكهرومغناطيسية - بدءًا من موجات الراديو والتلفاز وحتى موجات الميكروويف والضوء المرئي والأشعة السينية - دورًا حيويا في حياتنا. مستقبلات القطع المكافئ تصمم أطباق القطع المكافئ اللاقطة لاستقبال موجات الراديو من الأقمار الاصطناعية التي تدور على بعد مئات الكيلومترات فوق سطح الأرض، ومن الأجسام الموجودة خارج النظام الشمسي. فكر حصلت أطباق القطع المكافئ على اسمها من شكل السطح العاكس الذي يكون في صورة قطع مكافئ. لماذا تكون أطباق القطع المكافئ اللاقطة مناسبة جدا لاستقبال إشارات التلفاز الضعيفة؟ 458

www.ien.edu.sit تجربة استهلالية ) من أين تبث محطات الإذاعة ؟ 4. كرّر الخطوة 3 حتى تصل إلى أعلى تردد في حزمة الـ AM الموجات الراديو 1690Hz سؤال التجربة إشارات الراديو موجات كهرومغناطيسية. 5 حدّد المكان الذي تبث منه كل محطة إشاراتها، ودوّن كم تبعد أجهزة الإرسال التي تبث إشارات محطة الإذاعة اسم المدينة التي تبث منها كل محطة في جدول البيانات. على حزمة موجات AM والتي يمكنك الاستماع إليها؟ 6 قس باستعمال الوحدات الدولية SI باستخدام الخرائط، الخطوات الما حدد مواقع المدن التي تبث منها محطات الإذاعة، وقدر بعد هذه المدن عنك، ودوّن ذلك في جدول البيانات. 1 مدی تردد موجات الراديو في حزمة AM يكون بين kHz 540 و kHz 1690. اعمل جدولاً للبيانات يتضمن التحليل أعمدة لكل من التردد (KHz)، واسم محطة الإذاعة، ما بعد أبعد محطة راديو عنك يمكنك التقاط موجاتها؟ وهل وقوة الإشارة، والموقع، والبعد (km). 2. شغل المذياع، واضبطه على التردد Hz 540، واضبط ارتفاع الصوت عند مستوى معتدل. يؤثر بعد محطة الإرسال في قوة إشارتها ؟ التفكير الناقد يؤثر تغيير موقع الهوائي غالبا في قوة 3 جمع البيانات ونظمها عدّل التردد ببطء إلى أن تسمع محطة إشارة المحطة. ما دلالة ذلك على طبيعة موجات الراديو ؟ إذاعة تبث بوضوح. أصغ إلى البث فترة قصيرة لتسمع ما إذا ذكرت المحطة إشارتها واسمها. ودوّن في جدول البيانات كلا من: تردد المحطة، وقوة الإشارة من خلال جودة الصوت (قوية، متوسطة، ضعيفة) واسم المحطة. 2-1- تفاعلات المجالات الكهربائية والمغناطيسية والمادة 1395502 99999 Interactions of Electric and Magnetic Fields and Matter لعلك استخدمت أو سمعت ببعض الرموز والمصطلحات، مثل موجات الراديو القصيرة، وموجات الميكروويف، وإشارات التلفاز UHF و VHF، رغم أنك قد لا تعرف المعنى الدقيق لها؛ فكل منها يستخدم لوصف أحد أنواع الموجات الكهرومغناطيسية التي تبث عبر الهواء لتزودك بأشكال مختلفة من الاتصالات منها المذياع والتلفاز. وجميع هذه الموجات تتكون من مجالات كهربائية ومغناطيسية تنتشر في الفضاء. ومفتاح فهم سلوك هذه الموجات هو فهم طبيعة الإلكترون. لماذا؟ لأن الموجات الكهرومغناطيسية تنتج عن مسارعة الإلكترونات؛ فشحنة الإلكترون تنتج مجالات كهربائية، وتُنتج حركته مجالات مغناطيسية. تبث هذه الموجات وتلتقط بالهوائيات؛ وهي أدوات مصنوعة من مواد تحتوي على إلكترونات أيضًا. لذا يعد تعرف خصائص الإلكترون الخطوة المنطقية الأولى لفهم كيفية توليد الموجات الكهرومغناطيسية وانتشارها واستقبالها واستخدامها في العديد من الأجهزة. الأهداف • تصف عمل أنبوب الأشعة المهبطية. . تحل مسائل تتضمن التفاعل بين الجسيمات المشحونة والمجالات الكهربائية والمغناطيسية في أنبوب الأشعة المهبطية ومطياف الكتلة. . توضح كيف يعمل مطياف الكتلة على فصل الأيونات ذات الكتل المختلفة. المفردات النظير مطياف الكتلة وزارة التعليم Minist 459 2023-1445 Jucation

كتلة الإلكترون Mass of an Electron كيف يمكن قياس كتلة جسم صغير جدا لا يمكن رؤيته بالعين المجردة، ولا يمكن قياسها بأكثر الموازين حساسية؟ كان هذا هو التحدي تحديد كتلة الإلكترون)؛ فقد واجه الفيزيائيون هذا التحدي في أواخر القرن التاسع عشر، وتطلب الحل سلسلة من الاكتشافات، فكشف العالم روبرت مليكان أول قطعة من الأحجية حيث تمكن مليكان من تعليق قطرة زيت مشحونة داخل مجال كهربائي، وموازنتها فيه ليتمكن بعدها من تحديد شحنة الإلكترون ، وهي تساوي 19-1.602x10) . ثم تمكن العالم البريطاني تومسون من تحديد نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته .. وبمعرفة كل من شحنة الإلكترون q ونسبة شحنته إلى كتلته تمكن تومسون من حساب كتلة الإلكترون. C تجارب تومسون مع الإلكترونات في عام 1897م أجرى تومسون أول قياس تجريبي النسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته باستخدام أنبوب أشعة المهبط، وهو جهاز يولد حزمة إلكترونات. يبين الشكل - الإعدادات المستخدمة في التجربة. ولتقليل التصادمات بين الإلكترونات وجزيئات الهواء؛ فرّغ تومسون الأنبوب من الهواء بدرجة كبيرة. طبقة فلورسنت مغناطيس يحرف الحزمة الشكل 1-2 قيست نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته أولاً باستخدام تعديلات تومسون على أنبوب الأشعة المهبطية. وقد استخدم كلا من المغانط صفائح الإنحراف المشحونة مصعد الكهربائية وصفائح الانحراف المشحونة للتحكم في مسار حزمة الإلكترونات. شعاع الكتروني شقوق مغناطيس يحرف الحزمة مهبط الجربة عملية باستخدام فرق جهد كبير بين المهبط (الكاثود) والمصعد (الأنود) داخل أنبوب أشعة المهبط يتولد مجال كهربائي، فتنبعث الإلكترونات من المهبط، وتتسارع نحو المصعد ما مقدار كتلة الإلكترون؟ بالمجال الكهربائي، فتمر بعض هذه الإلكترونات من خلال شقوق موجودة في المصعد ارجع إلى دليل التجارب العملية لتشكل حزمة ضيقة، وعندما تصل هذه الإلكترونات إلى نهاية الأنبوب تصطدم بطلاء على منصة عين الإثرائية فلورسنت فتسبب توهجها. استخدم تومسون مجالات كهربائية وأخرى مغناطيسية لتوليد قوة تؤثر في حزمة الإلكترونات المارة في الأنبوب وتحرفها. ويكون المجال الكهربائي E - الذي تم توليده عن طريق صفيحتين مشحونتين ومتوازيتين - متعامدا مع اتجاه حزمة الإلكترونات وينتج قوة مقدارها qE تؤثر في الإلكترونات وتحرفها إلى أعلى نحو الصفيحة الموجبة. أما المجال المغناطيسي الناتج عن مغناطيسين كهربائيين فهو متعامد مع كل من اتجاه الحزمة واتجاه المجال الكهربائي. ولعلك تتذكر مما درسته سابقا أن القوة الناتجة عن المجال المغناطيسي تتعامد مع كل من المجال المغناطيسي واتجاه حركة الإلكترونات، لذلك ينتج المجال المغناطيسي B قوة تساوي Bq ( حيث تمثل " سرعية الإلكترون) قوله في الإلكترونات، وتحرفها إلى أسفل وزارة التعليم 460 Ministry of Education 2023-1445

ويمكن تعديل المجالين الكهربائي والمغناطيسي بحيث تسلك حزمة الإلكترونات مسارا مستقيما دون انحراف وعندها تكون القوة المغناطيسية مساوية للقوة الكهربائية ومعاكسة لها في الاتجاه. ورياضيا يمكن تمثيل ذلك بما يأتي : Bqv = qE v= Bq بحل المعادلة لحساب لا نحصل على ما يأتي: = - تبين هذه المعادلة أن القوى تكون متزنة فقط للإلكترونات ذات السرعة المحددة . وإذا أزيل المجال الكهربائي فستبقى القوة الناتجة عن المجال المغناطيسي فقط. وهي عمودية على اتجاه حركة الإلكترونات مما يؤدي إلى خضوع الإلكترونات لتسارع مركزي، فتسلك الإلكترونات مسارًا دائريا نصف قطره يساوي .. ويمكن كتابة المعادلة الآتية لوصف مسار الإلكترون؛ وذلك باستخدام القانون الثاني لنيوتن في الحركة وبحل المعادلة لإيجاد q/m نحصل على المعادلة الآتية: نسبة الشحنة إلى الكتلة في أنبوب تومسون = m Bqy = "ur نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته في أنبوب تومسون تساوي سرعة الإلكترون مقسومة على حاصل ضرب مقدار المجال المغناطيسي في نصف قطر المسار الدائري للإلكترون. الشكل 2-2 تبين الصورة المسارات حسب تومسون سرعة الإلكترونات في المسار المستقيم باستخدام القيم المقيسة الدائرية للإلكترونات والبوزترونات في المجالين E و B ، ثم قاس المسافة بين البقعة المتكونة بواسطة الحزمة غير المنحرفة المتحركة داخل مجال مغناطيسي في للإلكترونات والبقعة المتكونة عندما أثر المجال المغناطيسي في تلك الحزمة. وبالاستعانة غرفة فقاعية: وهي نوع من أجهزة الفحص بهذه المسافة أوجد نصف قطر المسار الدائري الذي يسلكه الإلكترون r. وبمعرفة قيمة r والكشف المستخدمة سابقا في فيزياء تمكن تومسون من إيجاد النسبة / وبعد إيجاد المتوسط الحسابي لعدة محاولات تجريبية الطاقة العالية تنحرف الإلكترونات وجد أن q/m = 1.759×10 C /kg، وباستخدام القيمة للنسبة q/m وتعويض مقدار والبوزترونات في اتجاهين متعاكسين. و المعروف يمكن حساب كتلة الإلكترون. 1.602x10-19 C m= q/m 1.759x 10" C/kg = 9.107×10-31 kg m=9.11×10-8 kg تجارب تومسون مع البروتونات استخدم تومسون أنبوب أشعة المهبط أيضًا لتحديد نسبة شحنة الأيونات الموجبة إلى كتلتها. واستغل حقيقة أن الجسيمات المشحونة بشحنة موجبة تخضع لانحرافات معاكسة للانحرافات التي تحدث للإلكترونات المتحركة داخل المجالات الكهربائية أو المغناطيسية. ويمكن ملاحظة الاختلاف بين انحراف الإلكترونات والأيونات الموجبة من خلال الشكل 2-2 لمسارعة الجسيمات ذات الشحنة الموجبة في منطقة الانحراف، عکس تومسون المجال الكهربائي بين المهبط والمصعد، كما أضاف كمية قليلة من غاز الهيدروجين إلى الأنبوب فعمل المجال الكهربائي على انتزاع الإلكترونات من ذرات الهيدروجين، فحولها إلى أيونات موجبة، ثم سارعها أيونات الهيدروجين أو البروتونات من خلال شق ضيق في المصعد، فمرت الحزمة الناتجة خلال المجالين الكهربائي والمغناطيسي في طريقها نحو نهاية الأنبوب. وزارة التعليم Minist 461 2023-1445 lucation

مثال 1 باستخدام هذه التقنية أمكن حساب كتلة البروتون؛ أي بالطريقة نفسها التي حسب بها كتلة الإلكترون، ووجد أن كتلة البروتون kg 102×1.67 واستمر تومسون في استعمال هذه التقنية لتحديد كتل الأيونات الثقيلة المنتجة بعد انتزاع الإلكترونات من غازات منها: الهيليوم والنيون والأرجون. نصف قطر المسار يتحرك إلكترون كتلته kg 10×9.11 بسرعة m/s 10×2.0 داخل أنبوب أشعة المهبط عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 1027×3.5. فإذا فصل المجال الكهربائي، فما مقدار نصف قطر المسار الدائري الذي سلكه الإلكترون؟ 1 تحليل المسألة ورسمها • ارسم مسار الإلكترون، وثبت عليه السرعة . . ارسم المجال المغناطيسي متعامدا مع السرعة. . حدد اتجاه القوة المؤثرة في الإلكترون، وأضف نصف قطر المسار الذي يسلكه الإلكترون إلى رسمك. المعلوم المجهول v=2.0 x10 m/s B= 3.5×102 T m= 9.11×10-8 kg q= 1.602x10-19 إيجاد الكمية المجهولة r=? دليل الرياضيات الأرقام الصغيرة واستخدام الأسس السالبة. استخدم القانون الثاني لنيوتن في الحركة لوصف حركة الإلكترون في أنبوب أشعة المهبط والمعرض لمجال مغناطيسي. mv² Bqu=-= mu r Ba بالتعويض عن m= 9.11×10 kg r= (9.11x 10 kg) (2.0x 10 m/s) (3.5x 10T) (1.602x 10-19 C 0= 2.0 x105 m/s B = 3.5X10 - 2 19C) q= 1.602×10-19 7 = 3.3 × 10 m تقويم الجواب • هل الوحدات صحيحة ؟ وحدة نصف قطر المسار الدائري هي وحدة قياس الطول، ويقاس الطول بالأمتار. مسائل تدريبية افترض أن الجسيمات المشحونة جميعها تتحرك عموديا على المجال المغناطيسي المنتظم. 1. يتحرك بروتون بسرعة m/s 10 7.5 عموديا على مجال مغناطيسي مقداره .T .060. احسب نصف قطر مساره الدائري. لاحظ أن الشحنة التي يحملها البروتون مساوية للشحنة التي يحملها الإلكترون، إلا أنها موجبة. 2. تتحرك إلكترونات خلال مجال مغناطيسي مقداره 10 x 6.0 ، قد اتزنت بفعل مجال كهربائي مقداره / 10N×3.0. ما مقدار سرعة الإلكترونات عندئذ؟ 3. احسب نصف قطر المسار الدائري الذي تسلكه الإلكترونات في المسألة السابقة في غياب المجال الكهرب 4 عبرت بروتونات مجال مغناطيسي مقداره T 0.60 فلم تنحرف بسبب اتزانها مع مجال كهربائي مقداره ما مقدار سرعة هذه البروتونات؟ 4.5%-10 وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 462

مطياف الكتلة The Mass Spectrometer حدث شيء مثير للاهتمام عندما وضع تومسون غاز النيون في البوب الأشعة المهيطية فقد لاحظ توهج نقطتين مضيئتين على الشاشة بدلاً من نقطة واحدة. وكل نقطة تتوافق مع نسبة من نسب الشحنة إلى الكتلة؛ لذلك تمكّن من حساب قيمتين مختلفتين للمقدار q/m. وخلص تومسون إلى أن الذرات المختلفة من العنصر نفسه لها خصائص كيميائية متماثلة؛ لكن لها كتلاً مختلفة. ويطلق على الأشكال المختلفة للذرة والتي لها الخصائص الكيميائية نفسها ولكنها مختلفة الكتل النظائر ويسمّى الجهاز المماثل لأنبوب أشعة المهبط لتومسون والذي يستخدم لدراسة النظائر وقياس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته مطياف الكتلة. وتسمى المادة التي قيد الفحص والاستقصاء مصدر الأيون، وتستخدم لإنتاج الأيونات الموجبة، ويجب أن يكون مصدر الأيون هذا غازًا أو مادة يمكن تسخينها لتشكل بخارًا، وتتشكل الأيونات الموجبة عند اصطدام الإلكترونات المسرعة بالغاز أو بذرات البخار؛ حيث تؤدي تلك التصادمات إلى تحرير الكترونات من الذرات لتشكل الأيونات الموجبة. يولد فرق الجهد لا بين الأقطاب عمالاً كهربائيا يستخدم لمسارعة الأيونات. ويوضح الشكل 234 مخطط توضيحي لمطياف الكتلة، وفي الشكل 3- أحد أجهزة مطياف الكتلة بمدينة الملك عبدالعزيز للعلوم التقنية. إلى مفرقة الهواء نوع فولو جراية حجرة طرفة إلى مفرقة الهواء سهرة مطرقة الشكل 3-2 يستخدم مطياف الكتلة التحليل نظائر العنصر حيث يعمل المغناطيس داخل المطياف على انحراف الأيونات الموجبة في الحجرة المفرغة وفق كتلها. وتسجل العملية في الحجرة المفرغة على لوح فوتوجرافي أو على كاشف مصنع من مادة في حالتها الصلبة. (a) باحث سعودي يجري تجربة باستخدام جهاز مطياف الكتلة في مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (b). وزارة ا سليم Minist463ucation 2023-1445

تجربة عمل نموذج المطياف الكتلة لاختيار أيونات بسرعة محددة تمرر الأيونات داخل مجالات كهربائية ومغناطيسية والأيونات التي تعبر المجالين دون حدوث انحراف لمسارها تدخل منطقة تتعرض فيها المجال مغناطيسي منتظم فقط، حيث تتحرك الأيونات في مسارات دائرية. وتستخدم أنصاف أقطار تلك المسارات لتحديد نسبة شحنة الأيونات إلى كتلتها. ويمكن حساب نصف القطر " لمسار الأيون بالقانون الثاني لنيوتن في الحركة. هيئ مستوى مائلا بوضع كرة من الصلصال تحت أحد طرفي مسطرة فيها أخدود ثم ضع كرة فلزية قطرها mm 6 في منتصف المنحدر واتركها 1. لاحظ الكرة في أثناء تدحرجها mv² Bqu=^r وبحل المعادلة السابقة بالنسبة إلى " نجد أن 1= mv Bq إلى أسفل المنحدر وعلى طول يمكن حساب سرعة الأيون غير المنحرف من علاقة الطاقة الحركية للأيونات المتسارعة سطح الطاولة. 2 جرب ضع مغناطيسا قويا بالقرب من المسار الذي تسلكه الكرة على سطح الطاولة. اجعل من السكون خلال فرق جهد معلوم .. KE = = mv = qV v= m 2qV المغناطيس قريبا من المسار بحيث و يعطي تعويض قيمة v في المعادلة rmu / qB نصف قطر المسار الدائري . تنحرف الكرة في مسار منحن على ألا تصطدم بالمغناطيس كرر الخطوة 1 وفق الحاجة. 3 توقع ماذا يحدث لمسار الكرة إذا تركت لتتدحرج من مكان أعلى 2qV m 2Vm mv Bq أو من مكان أقل ارتفاعًا من بتبسيط المعادلة عن طريق ضرب كلا طرفيها في المقدار B نحصل على: السابق على المنحدر ؟ 4. اختبر توقعك. التحليل والاستنتاج 5. وضح ما إذا كانت النتائج /2mV Br= ويمكن استخدام هذه المعادلة لحساب نسبة شحنة الأيون إلى كتلته. الملاحظة تتفق مع الملاحظات نسبة شحنة الأيون إلى كتلته في مطياف الكتلة الخاصة بالجسيمات المشحونة عند 2V m Ba حركتها داخل المجال المغناطيسي. نسبة شحنة أيون إلى كتلته في مطياف الكتلة تساوي مثل فرق الجهد مقسوما على حاصل ضرب مربع مقدار المجال المغناطيسي في مربع نصف قطر المسار الدائري للأيون. طرق حل بديلة كما يوضح الشكل 3- أن الأيونات تصطدم بصفائح أفلام فوتوجرافية تاركة نقطة (علامة). ويمكن قياس قطر مسار المنحنى الذي يسلكه الأيون في الحجرة المفرغة يسهولة لأنه يمثل المسافة بين تلك النقطة على الفيلم والشق الموجود في القطب. ولذلك يكون نصف قطر المسار " هو نصف هذه المسافة المقيسة. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 464

مثال 2 كتلة ذرة النيون ينتج مشغل مطياف الكتلة حزمة ذرات نيون ثنائية التأين (2) حيث تُسرّع هذه الحزمة أولاً بواسطة فرق جهد مقداره 34، ثم يتم إدخالها في مجال مغناطيسي مقداره 0.050T ، فتنحرف في مسار دائري نصف قطره mm 53. أوجد كتلة ذرة النيون إلى أقرب عدد صحيح من كتلة البروتون. 1 تحليل المسألة ورسمها . ارسم مسارا دائريا للأيونات، وحدّد عليه نصف القطر. . ارسم فرق الجهد بين القطبين وحدّده المعلوم kg 102 × 1.67 = پروتون m V=34 V المجهول نيون m . • أيونات m m m m N پروتون B= 0.050 T r=0.053m q=2(1.60 x10 C) = 3.20×10-19 C إيجاد الكمية المجهولة استخدم معادلة نسبة شحنة الأيون إلى كتلته في مطياف الكتلة. 9 2V Br بوت نيون qB'r نیون نيون = == 2V (3.2x10-19 C) (0.0507)² (0.053m)² =3.3x10-26 kg 2(34 V) بالتعويض عن q=3.20X 10-19 C. V-34 V. r=0.053 m. B=0.050 T N بروتون = m نون = بقسمة كتلة النيون على كتلة البروتون نجد عدد البروتونات. 3.3x10-kg بروتون 20 = بروتون/kg 102×1.67 تقويم الجواب • هل الوحدات صحيحة ؟ تقاس الكتلة إما بالجرام أو بالكيلوجرام، وعدد البروتونات ليس له وحدة. • هل الجواب منطقي ؟ النيون له نظيران بكتل تساوي تقريبًا 20 و 22 ضعف كتلة البروتون. مسائل تدريبية 5. تمر حزمة من ذرات الأكسجين الأحادية التأين (1) خلال مطياف الكتلة. فإذا كانت : B=7.2×102T q=1.60×10-19 C ، وr = 0.085 m ، و V=110V فأوجد كتلة ذرة الأكسجين. 6. يحلل مطياف كتلة ويزود ببيانات عن حزمة من ذرات أرجون ثنائية التأين (2) . إذا كانت قيم كل من B,,, كما يأتي: (10×1.60)2=B=5.0×102T ,r=0.106m, q و V=66.0V فأوجد كتلة ذرة الأرجون. 7 تمر حزمة من ذرات ليثيوم أحادية التأين (1) خلال مجال مغناطيسي مقدراه 1.5x10 متعامد مع مجال كهربائي مقداره 102N/C×6.0 ولا تنحرف. أوجد سرعة ذرات الليثيوم التي تمر خلال المجالين؟ 8. تم تحديد كتلة نظير النيون في المثال .2 فإذا وجد أن هناك نظيرًا آخر للنيون كتلته تعادل كتلة 22 بر توفا. فما الحيالة بين نقطتي سقوط النظيرين على الفيلم الفوتوجرافي الحساس؟ وزاره العليم Minist6ucation 2023-1445

4.345% 50 مقياس الكتلة تحليل النظائر يوضّح الشكل 24 التقريبية بين العلامات التي تتركها عينة الربط مع الكيمياء كروم متأينة (Cr) على الفيلم. وعلى الرغ من أن جميع أيونات الكروم التي اصطدمت بالفيلم لها الشحنة نفسها؛ حيث تعتمد شحنتها على عدد الإلكترونات التي فقدت من الذرات المتعادلة التي استخدمت مصدرًا للأيونات، إلا أن العلامات الأربع الحمراء تشير إلى أن عينة الكروم تحتوي على أربعة نظائر. ويدل عرض العلامة على توافر وجود النظير. .. لاحظ أن النظير 52 هو النظير الأكثر وجودًا، وأن مجموع نسب النظائر يساوي %100. الذرية وكما تتذكر من الكيمياء فإن كتلة كل عنصر من العناصر المدرجة في الجدول الدوري تمثل في الحقيقة متوسط كتل جميع النظائر المستقرة لذلك العنصر. وتذكر أن الأيونات تتكون عند استخدام إلكترونات متسارعة في تحرير إلكترونات الذرات المتعادلة. وعند تحرير أول إلكترون نحصل على ذرة أحادية التأين (1+). وهناك حاجة إلى طاقة أكبر لتحرير الإلكترون الثاني من الذرة للحصول على ذرة ثنائية التأين (2+). ويمكن توفير هذه الطاقة الإضافية عن طريق مسارعة الإلكترونات إلى درجة كبيرة بتعريضها لمجال كهربائي كبير، أي أن الإلكترونات المتسارعة ذات الطاقة العالية يمكنها إنتاج أيونات أحادية وأيونات ثنائية. بهذه الطريقة يعمل مشغل مطياف الكتلة 51 83.789% 52 9.501% 53 2.365% 54 55 العلامات على الفيلم الحساس على اختيار شحنة الأيون لدراستها. والنسبة المئوية لوجود النظائر تطبيقات أخرى لمطياف الكتلة استخدامات متعددة. فمثلاً يمكن استخدام مطياف الكتلة الشكل 24 يستخدم مطياف الكتلة على لفصل عينة من اليورانيوم إلى النظائر المكونة لها. ويستخدم أحيانًا مطياف الكتلة لالتقاط نطاق واسع لتحديد نسب نظائر العنصر. وتحديد أثر كميات الجزيئات في عينة ما، وهذا التطبيق يستخدم على نطاق واسع في علوم ويبين التمثيل أعلاه نتائج تحليل العلامات البيئة والعلوم الجنائية. ويكون الجهاز حساسًا جدا، بحيث يستطيع الباحثون فصل أيونات الظاهرة على الفيلم بنظائر الكروم. ذات كتل تختلف في جزء من عشرة آلاف جزء من واحد في المائة، ويتمكنون أيضًا من تحديد وجود جزيء واحد في عينة تحتوي على عشرة مليارات جزيء. 2-1 مراجعة 9. أنبوب الأشعة المهبطية صف كيف يعمل أنبوب 12. نصف قطر المسار يتحرك بروتون بسرعة m/s 10×4.2 لحظة مروره داخل مجال مغناطيسي أشعة المهبط على تكوين حزمة إلكترونات ؟ 10. المجال المغناطيسي يحسب نصف قطر المسار مقداره 1.20T. احسب نصف قطر مساره الدائري الدائري لأيون في مطياف الكتلة بالعلاقة 13. الكتلة تم تسريع حزمة ذرات أكسجين ثنائية التأين 2m/a ( 1). استخدم هذه العلاقة لبيان كيف يعمل مطياف الكتلة على فصل الأيونات ذات الكتل المختلفة بعضها عن بعض. 11. المجال المغناطيسي باستعمال مطياف الكتلة الحديث (2+) بتطبيق فرق جهد مقداره 232V، وعندما عبرت مجالاً مغناطيسياً مقداره mT 75 ، سلكت مسارًا منحنيا نصف قطره 8.3cm. أوجد مقدار كتلة ذرة الأكسجين. يمكن تحليل الجزيئات التي تعادل كتلتها كتلة مائة 14. التفكير الناقد بغض النظر عن طاقة الإلكترونات بروتون. إذا تم إنتاج أيونات أحادية التأين من هذه المستخدمة لإنتاج الأيونات لم يتمكن تومسون الجزئيات باستخدام الجهد المسارع نفسه فكيف يجب أن يكون التغير في المجال المغناطيسي للمطياف بحيث تصطدم الأيونات بالفيلم؟ مطلقا من تحرير أكثر من إلكترون واحد من ذرة الهيدروجين. ما الذي استنتجه تو مسعوين عن الشحنة . الموجبة لذرة الهيدروجين؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 466