المساعد الشخصي الرقمي


مشاهدة النسخة كاملة : عمل نموذج لمطياف الكتلة


مديرة مختبر
03-02-2016, 11:18 PM
المادة : فيزياء
الصف : الثالث الثانوي - كتاب الطالب-
الفصل الدراسي الثاني
========
الهدف من التجربة
ملاحظة كيف يعتمد نصف قطر المسار المنحني على سرعة الجسيم .
=============
أدوات التجربة :
مغناطيس قوي
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454501294636.jpg

كرة فلزية صغيرة (مثلا قطرها 6ملم)
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454501294295.jpg

مسار مستقيم به أخدود.
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454526805532.jpg

قطع من الصلصال وتصنع منها كرة لرفع المسار .
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454501293974.jpg
==================
خطوات التجربة :
1- نركب الأدوات كما في الصورة بوضع كرات الصلصال تحت أحد طرفي المسار ذو الأخدود .
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454506488421.jpg

2- نبعد المغناطيس ثم نترك الكرة تتدحرج من أعلى المسار ونلاحظ سيرها على الطاولة .
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454848109291.jpg

http://school-labs.com/upload3/uploads/1454501293582.mov

https://www.youtube.com/watch?v=NwfzfJPpKvA

3- نضع المغناطيس بالقرب من المسار الذي فيه الأخدود (كما في الصورة ) بحيث لاتصطدم به الكرة الفلزية ونترك الكرة تتدحرج من أعلى المسار بسرعة ونلاحظ سيرها بعد الأخدود (على الطاولة )
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454506488421.jpg

http://school-labs.com/upload3/uploads/145452930341.mov

https://www.youtube.com/watch?v=2fnSLEUChHQ


4- نكرر الخطوة 3 ولكن بوضع الكرة في منتصف المسار بحيث تكون سرعتها أقل ونلاحظ سيرها بعد المسار ( على الطاولة )
=============
الملاحظات :
في الخطوة 2 (بدون وجود المغناطيس )أكملت الكرة سيرها بخط مستقيم على الطاولة .
في الخطوة 3 أكملت الكرة مسارها بانحراف بعد المغناطيس .
في الخطوة 4 أكملت الكرة مسارها بانحراف أكبر من الخطوة 3بعد المغناطيس .
=============
النتائج المتوقعة :
كلما كانت سرعة تدحرج الكرة أكبر كان انحناء المسار أقل .
يعتمد انحناء المسار على طول الفترة الزمنية التي أثرت بها قوة التجاذب بين المغناطيس والكرة , وعندما تتحرك الكرة بسرعة أكبر تكون مدة تأثير قوة المغناطيس أقل , مما يجعل انحراف المسار أقل .

=======
تحليل واستنتاج :
توافقت النتائج الملاحظة مع النتائج المتوقعة .
إن مسار الجسيمات المشحونة في المجال المغناطيسي أقل انحناء لأن r= mv/qB وليس لأن المجال أثر فيها فترة زمنية أقل .
(وهذا يعني ان نصف قطر المسارr الذي يسلكه الجسيم المشحون في مجال مغناطيسي يتناسب طرديا مع كتلة m وسرعة الجسيم vوعكسيا مع الشحنة qوقيمة المجال المغناطيسيB).


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*ملاحظات على هامش التجربة :
تم وضع لون شمعي على الكرة لكي يرسم مسارها ونفذت ثلاث محاولات .
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454506164231.jpg

تم توضيح المسارات بواسطة لون قوي فلوماستر أحمر لتوضيح الخطوط :

http://school-labs.com/upload3/uploads/1454526142774.jpg

في المسار الأقل انحناء سرعة الكرة كانت عالية .
في المسار الأكثر انحناء سرعة الكرة كانت أقل .

------------------------------------------------------------

محمد صباح
04-02-2016, 12:31 AM
الاستاذة مديرة مختبر المحترمة
يعطيكي العافية وجزاكي الله خيرا ، كنت اتمنى أن يكون عرض الفيديو أكثر وضوحا

مديرة مختبر
04-02-2016, 12:43 AM
أ/ محمد صباح
تقديري لمشاركتكم على التجربة
وقد تم إضافة بعض الفيديوهات وأرحب بأي أفكار ومعلومات أوملاحظات حول التجربة .
جزاكم الله خيراً.

مديرة مختبر
04-02-2016, 10:19 AM
معلومات عن مطياف الكتلة(من موقع الكتروني اسمهmarefa بتصرف )
مطياف الكتلة هو جهاز اخترعه فرانسيس أستون ويعتمد مبدأ عمله على أن الجسيمات المشحونة عندما تدخل مجالا مغناطيسيا منتظما، بحيث يعامد اتجاهه اتجاه حركتها، فإنها تأخذ مسارات دائرية تتناسب أنصاف أقطارها مع كتلة الجسيم المشحون. ويمكن بواسطة هذا الجهاز قياس نسبة الكتلة للشحنة وفصل الجسيمات المختلفة بهذا المقدار عن بعضها سواء كانت ذرات أو أيونات أو جزيئات. و هو يسمح بقياس q/m لذرة متأينة (حيث m كتلة الايون و q شحنته) وبتحديد كتلة الذرة، وقد لعبت المطيافية دورا كبيرا في دراسة النظائر.
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454566382742.jpg

ولمطياف الكتلة استخدامات كمية ونوعية، تشمل تحديد هوية المركبات المجهولة، وتحديد التركيب النظائري للعناصر في الجزيء، وتحديد بنية المركب بمراقبة شظاياه. كما يستخدم في تحديد كمية مركب ما في العينة أو لدراسة كيمياء الأيونات في الطور الغازي (كيمياء الأيونات والجسيمات الحيادية في الفراغ). يستخدم مطياف الكتلة حاليا في مخابر التحليل التي تدرس الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لطيف واسع من المركبات.

فالأيونات ذات الكتلة الصغيرة ترسم أقواساً (A) أنصاف أقطارها صغيرة، في حين ترسم الأيونات ذات الكتلة الكبيرة أقواساً (C) أنصاف أقطارها كبيرة( كما في الشكل). كما تقوم الشحنة التي يحملها الأيون بدور في تحديد نصف قطر الدائرة التي يرسمها .
http://school-labs.com/upload3/uploads/1454566382763.jpg