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不认识质谱四太子?你可能学了“假”化学!

2017-04-03 00:21
冷血の爱
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你认识质谱四太子吗?可能有很多人是不认识他们的,这四位科学家做出了重大贡献。这四位分别是威廉·维恩,约瑟夫·约翰·汤姆森,弗朗西斯·阿斯顿和亚瑟·登普斯特。下面我们来讲一讲他们的光辉事迹。

二十一世纪,对于质谱大师们而言,是一个值得庆贺的时代。但是对于一百多年以前的研究人员和学者而言,这项分析技术的诞生足以让他们感到振奋不已。

在质谱技术刚刚出现的十几年里,有四位科学家做出了重大贡献,他们四人一时之间霸占着质谱领域发展的头版位置,这四位“质谱太子”被这种新技术不断激励,年复一年的刷新着数据的准确率和分辨率。

正是威廉·维恩(Wilhelm Wien)发现了正电荷粒子射线在强大磁场作用下会发生偏转,从此质谱技术向人类敞开了大门。维恩测量了正电粒子束在磁场作用下的偏移,并得出阳极射线由带正电的粒子组成,并且它们不比电子重的结论。大约20年后维恩所使用的方法在形成了质谱学,实现了对多种原子及其同位素质量的精确测量,以及对原子核反应所释放能量的计算。

约瑟夫·约翰·汤姆森(J.J. Thomson)捕获到了感光板上偏移射线的抛物线图。《英国皇家学会学报A》在1913年经同意后再版发布了约瑟夫·约翰·汤姆森的研究,名为:Bakerian Lecture: rays of positive electricity。

在威廉·维恩发现磁场对正电粒子的偏移作用后,约瑟夫·约翰·汤姆森(J.J. Thomson)发现沿x轴移动并以适当角度撞击平面的正电粒子在y轴平行电磁力的作用下会发生偏移。而质荷比的不同决定了射线偏移情况的不同,并导致其撞击到平面上位置的不同。

射线撞击到平面上的轨迹为一条抛物线,为了捕获到这些信息,汤姆森试图让射线降落到感光板(一块涂有硫化锌的小玻璃片)上。他对粒子同时施加一个电场和磁场,并调节电场和磁场直至造成的粒子的偏转互相抵消,让粒子仍作直线运动。

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