Магнит майдонида зарядланган заррачаларнинг ҳаракати

изотроплар номини олди.
Мусбат ионларнинг солиштирма зарядини аниқлашнинг Томсон томонидан таклиф этилган усули, етарлича аниқ эмаслиги намоён бўлди, баҳзи сабабларга кўра биз уларда тўхталмаймиз.
Кейинчалик, ионларнинг солиштирма зарядларини ва мос холда уларнинг массаларини жуда юқори аниқликда ўлчашга имкон берадиган, махсус асбоблар - масс-спектрограф ва масс-спектрометрлар ишлаб чиқилди. Ф.Астоп (1919) томонидан қурилган оддий масс-спектрографнинг принциал схемаси 23.8-расмда кўрсатилган.
Текширилаётган ионларнинг дастаси, чизма текислигига перпендикуляр тор тирқишли иккита D₁ ва D₂ диафрагмалар орқали ўтади. Ясси С конденсаторнинг бир жинсли электр майдонида, майдон кучланганлиги йўналишида ионларнинг тезлиги қанча кичик ва солиштирма заряди қанча катта бўлса, улар шунчалик кучли оғади. Кейин ионлар, вектори чизма ортига йўналган, бир жинсли магнит майдонига тушадилар ва унда айланалар ёйи бўйича ҳаракатланадилар.

23.8-расм.


Бу айланаларнинг радиуслари, ионларнинг тезлиги қанча катта ва уларнинг солиштирма заряди кичик бўлса, шунча катта бўлади [(23.3) га қаранг]. Шунинг учун ионлар дастаси, ҳар бири ионларнинг солиштирма зарядининг маълум қийматига мос келган, бир нечта дасталарга ажралиб кетади. 23.8-расмда шундай икита даста кўрсатилган. Ъар бир дастада унинг устки чегарасининг радиуси остки чегарасининг радиусидан катта, чунки устки айлана бўйлаб энг тез ионлар ҳаракатланади, осткиси бўйича эса - энг секинлари. Демак, бир хил солиштирма заряд ва турлича тезликларга эга бўлган ионларни магнит майдони фокуслайди. Магнит майдонни ионлар чизма текислигига перпендикуляр жойлашган MN фотопластинкага фокусланадиган қилиб танлаш мумкин. У ҳолда пластинкада, ионлар солиштирма зарядининг турли қийматларига мос келган, ингичка параллел чизиқлар қатори ҳосил бўлади. 23.8-расмда тасвирланган ҳолда, А₁ чизиқ катта солиштирма зарядли ионларга, А₂ чизиқ эса - кичик солиштирма зарядли ионларга мос келади. А₁ чизиқни берадиган ионларнинг солиштирма зарядини, А₁ ва А₂ чизиқлар орасидаги масофани, ҳамда қурилма параметрларини билган ҳолда, А₂ чизиққа мос ионларнинг солиштирма зарядини аниқлаш мумкин.
Астон масс-спектрографи анчагина камчиликка эга эди. Унда, фотопластинкада ионларнинг етарлича аниқ фокусланиши, фақат асбобга кираётган дастадаги ионларнинг тезлик векторлари бир-бирига жуда аниқ параллел бўлгандагина содир бўлган. Агар бу шарт бажарилмаса фотопластинкада аниқ чизиқлар эмас, балки сувашган йўллар ҳосил бўлган ва ионларнинг солиштирма зрядини зичлик аниқлиги кескин пасайиб кетган. Бошқача қилиб айтганда, Астон масс-спектрографи ионларнинг йўналиши бўйича фокусламаган. Шунинг учун жуда тор D₁ ва D₂ диафрагмалардан фойдаланишга тўғри келган. Бу ўз навбатида, улар орқали сони нисбатан унча катта бўлмаган ионларнинг ўтишига, шу сабабли эса фотопластинкадаги чизиқлар интенсивлигининг кам бўлишига олиб келган.
Ион токларини электр билан қайд этувчи асобоблар -