Cтраница 3
В чистой воде нет свободных зарядов, поэтому электрическое поле не вызывает в ней тока, но в воде, где растворена соляная кислота, находятся ничем не связанные ионы водорода и хлора. Этот ток в растворе отличается от тока, текущего в металле, тем, что вместо легких электронов, движущихся в металле, в растворе движутся в тысячи раз более тяжелые ионы. При этом ток образует не один, а два потока зарядов: поток положительных ионов, идущих к катоду, и поток отрицательных ионов, идуших к аноду. [31]
Следовательно, ток в жидких проводниках существенно отличается от тока в металлах. Вместо легких электронов здесь движутся в тысячи и десятки тысяч раз более тяжелые ионы, и электрический ток образуется благодаря действию двух встречных потоков заряженных частиц - потока положительных ионов, идущих к катоду, и потока отрицательных ионов, идущих к аноду. [32]
Воспользовавшись воздействием магнитного и электрического полей на анодные лучи, Вин ( в 1898 г.) экспериментально доказал, что анодные лучи представляют собой поток положительных ионов газа. При этом ему пришлось преодолеть ряд трудностей, которые не были знакомы фи-зивам, изучавшим катодные лучи. Дело в том, что, во-первых, резко очерченный пучок каналовых лучей можно получить только с помощью отверстия в катоде диаметром в один миллиметр и менее, но интенсивность лучей уменьшается пропорционально четвертой степени диаметра, и это побуждает экспериментировать с более широкими каналами, примиряясь с неизбежной размытостью пучка; во-вторых, отклонение анодных лучей в электрическом и магнитном полях меньше, чем отклонение катодных, так как масса положительных ионов значительно превосходит массу электронов; в-третьих, магнитное поле, предназначенное воздействовать на анодные лучи, одновременно отклоняет и катодные и вообще изменяет условия разряда в трубке, в результате чего направление анодных лучей изменяется, но не в связи с непосредственным воздействием магнитных сил на поток положительных ионов, а вследствие побочных причин. [33]
Происходит перемещение в нервную клетку ионов натрия, так как их примерно в 10 раз больше вне клетки, а ионы калия выходят из клетки, где их в 30 раз больше, чем снаружи. Химически управляемое открытие и закрытие каналов в мембране клетки приводят к возникновению электрического тока. Поток положительных ионов натрия будет поступать в клетку до тех пор, пока внутренняя поверхность мембраны нейрона не изменит отрицательный потенциал на положительный. А это изменение знака потенциала приводит к закрытию натриевых каналов и открывает калиевые каналы; положительные ионы калия очень быстро выходят наружу и восстанавливают исходный отрицательный потенциал. Этот скачок потенциала в положительную, а затем в отрицательную фазы дает потенциал действия, который является электрическим выражением нервного импульса. Последующее выкачивание из нейрона положительных ионов натрия с помощью натриевого насоса служит основным механизмом постоянного поддержания отрицательного потенциала покоя на внутренней стороне мембраны. Предполагается, что очень интенсивное использование кислорода мозгом - 20 % всего поступающего в организм кислорода при 2 % массы мозга от общего тела - необходимо именно для поддержания описанного выше ионного градиента по обе стороны нейронной мембраны, ведь проведение нервных импульсов происходит в миллиардах нейронов и днем и ночью. Хотя для энергетики эта цифра невелика: всего 20 ватт составляет весь энергетический эквивалент этих процессов в мозге. [34]
На своем пути эти электроны, соударяясь с молекулами ртутных паров, ионизируют их с выделением вторичных электронов и образованием положительных ионов. Вторичные электроны вместе с первичными движутся к аноду, продолжая на своем пути ионизировать пары ртути, а положительные ионы устремляются к катоду и при соударении его с поверхностью выделяют энергию, необходимую для поддержания, катодного пятна, температура которого достигает примерно 200 С и близка к температуре интенсивного испарения ртути при разрежении, поддерживаемом в рабочем пространстве вентиля. В ртутных вентилях не требуется поэтому отдельного нагрева катода. Катодное пятно блуждает по поверхности катода вследствие отклонения потока положительных ионов встречными потоками паров ртути. [35]
На своем пути эти электроны, соударяясь с молекулами ртутных па ров, ионизируют их с выделением вторичных электронов и образованием положительных ионов. Вторичные электроны вместе с первичными движутся к аноду, продолжая на своем пути ионизировать пары ртути, а положительные ионы устремляются к катоду и при соударении его с поверхностью выделяют энергию, необходимую для поддержания катодного пятна, температура которого достигает примерно 200 С и близка к температуре интенсивного испарения ртути при разрежении, поддерживаемом в рабочем пространстве вентиля. В ртутных вентилях не требуется поэтому отдельного нагрева катода. Катодное пятно блуждает по поверхности катода вследствие отклонения потока положительных ионов встречными потоками паров ртути. [36]
Пройдя магнитное поле, этот разделенный на отдельные группы пучок ионов попадает в анализатор. Изменяя напряжение магнитного поля, заставляют каждую группу ионов последовательно проходить через щель анализатора. Группа ионов, имеющих одну и ту же массу, попадает в анализаторе на пластинку коллектора, и получаемые здесь заряды ионов нейтрализуются встречным электронным током. Измеряя этот ток самопишущим потенциометром, при последовательном прохождении всего потока положительных ионов получают полную масс-спектрограмму исследуемого вещества. [37]
Процесс носит лавинообразный характер. Созданные в результате столкновений положительные ионы устремляются к катоду. Попадая на катод, они выбивают с поверхности последнего новые электроны. Эти электроны и поддерживают электрический разряд; они являются исходными в создании встречных потоков - потока электронов и потока положительных ионов. [38]
![]() |
Ртутный вентиль. [39] |
Катодное пятно образуется с помощью вспомогательной электрической дуги, возникающей при подаче напряжения на дополнительный электрод, называемый зажигателем. Катодное пятно состоит из группы мелких катодных пятен ( микропятен) с током в каждом из них 3 - 5 А. Плотность эмиссионного тока в катодном пятне достигает нескольких сотен ампер на 1 см2, что обеспечивает возможность протекания через вентиль очень больших токов. Высокая температура катодного пятна вызывает сильное испарение из него ртути. При этом струи ртутного пара отклоняют в сторону движущийся к катоду поток положительных ионов, что приводит к непрерывному перемещению катодного пятна по поверхности ртути. [40]
В качестве среды для непрерывно действующих газовых лазеров на нейтральных атомах чаще всего используется положительный столб тлеющего разряда. Свойства плазмы положительного столба определяются напряженностью электрического поля вдоль разряда. Электронная температура в плазме разряда автоматически устанавливается такой, которая необходима для поддержания потока положительных ионов и потерь электронов на стенках. [41]
Процесс ионизации заключается в вырывании электрона из атома и удалении электрона из сферы действия ядра. В результате этого молекула, ранее нейтральная, превращается в положительный ион. Электроны частично остаются в свободном состоянии, частично присоединяются ( прилипают) к другим молекулам, образуя отрицательные ионы. Под воздействием электрического поля на ионизированный таким образом газ создаются два встречных потока заряженных частиц - поток электронов и отрицательных ионов и поток положительных ионов. Следовательно, проводимость газов ионно-электронная. [42]
Процесс ионизации заключается в вырывании электронов из атомов. В результате этого молекула, ранее нейтральная, превращается в положительный ион. Электроны частично остаются в свободном состоянии, частично присоединяются ( прилипают) к другим молекулам, образуя отрицательные ионы. Под воздействием электрического поля на ионизованный таким образом газ возникают два встречных потока заряженных частиц - поток электронов и отрицательных ионов и поток положительных ионов. Следовательно, проводимость газов - ионно-электрон - н а я. [43]