धन किरण परीक्षणासाठी टॉमसन यांचे उपकरण: (१)परीक्ष्य वायू, (२)धनाग्र, (३)निर्वात पपाकडे,(४)मध्यभागी छिद्र असलेले ऋणाभ्र, (५)विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करण्यासाठी पट्टया (६)चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करण्याची योजना, (७)उच्च निर्वाती करण्याची योजना, (८)छायाचित्रण पटटीका किंवा अनुस्फुरद पडदा,(९)धन कीरणांचा मूळ मार्ग.

धन किरण :बंद काचेच्या पात्रात ठेवलेल्या कमी दाबाच्या वायूमधून मोठ्या विद्युत् दाबाखाली विद्युत् प्रवाह पाठविला असता ऋणाग्राच्या तबकडीच्या मध्यभागी असलेल्या छिद्रातून जे किरण पार होतात त्यांस धन किरण म्हणतात. या किरणांत असलेले कण हे धन विद्युत् भार असलेले पात्रातील वायूचेच आयन (विद्युत् भारीत अणू, रेणू वा अणुगट) असतात, हे डब्ल्यू. वीन (१९००) व जे. जे. टॉमसन (१९१०) यांनी या किरणांचे चुंबकीय आणि विद्युत् क्षेत्रांत होणारे विचलन मोजून सिद्ध केले. या धन विद्युत् कणांचे द्रव्यमान इलेक्ट्रॉनांपेक्षा खूपच जास्त असल्यामुळे त्याचे विद्युत् अथवा चुंबकीय क्षेत्रामुळे विचलन करणे जास्त अवघड आहे. त्याचप्रमाणे निर्भार वायुकणांशी त्याचा संभाव्य टकरा टाळण्यासाठी एक लांब (काही सेंमी.) व सूक्ष्म (अंदाजे १ मिमी. व्यासाची) छिद्रनलिका करून तीमधून या धन किरणांचा अत्यंत कमी वायुदाब असलेल्या परीक्षापात्रात आणले जाते (आकृती पहा). एकीकडून वायू सूक्ष्म प्रमाणात काचेच्या नळीत सोडला जातो. तो वायू परीक्षापात्रात जाऊ नये म्हणून या किरणांकरिता ऋणाग्रामध्ये ठेवलेल्या सूक्ष्म नलिकेतून ते नेले जात असल्यामुळे या किरणांस प्रवाहिका किरण (कॅनॉल रेज) असेही म्हणतात. या सूक्ष्म नलिकामार्गामुळे परीक्षापात्रात उच्च निर्वात अवस्था प्रस्थापित करणे शक्य होते. जर चुंबकीय व विद्युत् क्षेत्रांच्या दिशा एकमेकींशी समांतर असून धन किरणांतील कणांच्या गतिरेषेशी त्या काटकोन करीत असतील, तर एकाच विद्युत् भार गुणोत्तराचे पण भिन्न वेगाचे अणू अनुस्फुरक (किरणांचा भडिमात चालू असताना प्रकाशणाऱ्या)पडद्यावर एका अन्वस्त (पॅराबोला) खंडाच्या भागावर येऊन पडतात. या किरणाचा अनुस्फुरक पडद्याच्या वा छायाचित्रण पट्टीकेच्या साह्यायाने शोध घ्यावा लागतो.

टॉमसन यांनी निऑन वायूवर प्रयोग करून त्यामध्ये वेगवेगळ्या द्रव्यमानाचे दोन प्रकारचे अणू असतात, असे सिद्ध केले. अशा एकाच मुलद्रव्याच्या अणूंना समस्थानिक असे म्हणतात. धन किरणांची वरीलप्रमाणे निर्मिती, त्यांचे चुंबकीय व विद्युत् क्षेत्रांद्वारे विचलन आणि पृथक्करण ही टॉमसन यांची मूलभूत योजना आधुनिक द्रव्यमान वर्णपटदर्शकात आढळते पण ही उककरणे टॉमसन यांच्या मूळ उपकरणापेक्षा अतिशय जास्त प्रगत व अधिक संवेदनशील व विभेदनक्षम असतात.

पहा : द्रव्यमान वर्णपटविज्ञान.

संदर्भ : 1. Aston, F. W. Mass Spectra and Isotopes, London, 1942.

            2. Kennard, E. H. Richtmyer, F. K. Lauritsen, T. Introduction to Modern Physics, New York, 1955.

चिपळोणकर, व. त्रि.

Close Menu
Skip to content