วิชา ฟ สิกส ว 40206) เรื่อง แนวคิด ... · 2012-08-06 · ครูภิรมย มีชํานาญ วิชา ฟ สิกส

ครภรมย มชานาญ

วชา ฟสกส(ว 40206)

ชนมธยมศกษาปท 6

ครภรมย มชานาญ

เรองแนวคดเกยวกบอะตอมทฤษฏตางๆ

ของนกวทยาศาสตร

ครภรมย มชานาญ

ฟสกสอะตอม แนวคดโครงสรางของสสารในสมยกรกโบราณ ลซพพส ไดเสนอแนวคดวา ถาระยะทาง หรอ มวลสารเปนสงทแบงไปไดจากด จะไดหนวยเลกทสดทมองไมเหน เรยกวา อะตอม

ครภรมย มชานาญ

ดโมครตส ไดเสนอความคดวาโลกประกอบดวยสสาร และ ทวาง สสารประกอบดวยอะตอมซงเปนหนวยยอยทสดแบงแยกอกไมได สสารตางชนดกนประกอบดวยอะตอมทมเนอเหมอนกน แตมขนาด รปรางและการจดเรยงตวของอะตอมตางกน

ครภรมย มชานาญ

การเปลยนแปลงสสาร เกดจากการเปลยนแปลงลกษณะการจดเรยงตวของอะตอมอารสโตเตล อธบายโครงสรางของ

สสารวา สสารมเนอตอเนองไมมทวางในเนอสสาร และ สามารถแบงออกเปนชนเลกๆ ไดไมจากด

ครภรมย มชานาญ

อารสโตเตลเชอวาทกสรรพสงประกอบดวยองคประกอบมลฐาน คอ ดน นาลม ไฟ และการเปลยนแปลงของสสารเกดขนเมอมการเปลยนแปลงองคประ-กอบมลฐาน

ครภรมย มชานาญ

แนวคดเกยวกบโครงสรางของสสารระหวางครสตศตวรรษท 17-19บอยล แสดงใหเหนวา องคประกอบมลฐานของสสารไมใช ดน นา ลม ไฟ เพราะไมใชสงสดทายทไดจากการวเคราะหหรอการแยกสารโดยวธทางเคมและสนบสนนวาสารประกอบดวยหนอยทสดคออะตอม

ครภรมย มชานาญ

คาเวดช สามารถแยกธาตออกจากสารประกอบไดลาววซเอ ไดเสนอกฎการอนรกษมวลของสาร กลาววา ในปฏกรยาเคมใดๆผลรวมของมวลกอน และหลงปฏกรยาจะเทากน และ การเผาไหมวาเกดจากการรวมตวของ ออกซเจน กบสารอน

ครภรมย มชานาญ

กฎสดสวนคงตว กลาววาสารประกอบเกดจากการรวมตวของธาตดวยสดสวนของมวลทคงตวทฤษฎอะตอมของดลตน กลาววา

1. สสารประกอบดวยอะตอมซงเปนหนวยเลกทสดทไมสามารถแบงแยกได

ครภรมย มชานาญ

2. อะตอมของธาตตางชนดกนมลกษณะตางกนอะตอมของธาตชนดเดยวกนจะมลกษณะเหมอนกนทกประการ3. อะตอมของธาตชนดหนง เปลยนเปนอะตอมของธาตชนดอนไมได4. อะตอมของธาตชนดหนง อาจรวมกบอะตอมของธาตอนในสดสวนคงตว

ครภรมย มชานาญ

ในป พ.ศ. 2398 ไกสเลอร ไดประดษฐหลอดแกวความดนตา เพยง 0.01 ของความดนบรรยากาศ และบรรจขวไฟฟาเขาไปทปลายทงสองของหลอด คอ

- ขวแคโทด (Cathode)- ขวแอโนด (Anode)

การคนพบอเลกตรอน

ครภรมย มชานาญ

- +-

Cathode+

Anode

เมอตอกบแหลงกาเนดไฟฟาความตางศกยไฟฟาสง ปรากฏวามกระแสไฟฟาผานหลอดได และ เกดการเรองแสงสเขยวทบรเวณผนงหลอด

ครภรมย มชานาญ

ครกส (Crookes)ทดลองหกงอหลอดเปนมมฉาก เมอตอกบความตางศกยไฟฟาสงพบวาการเรองแสงสเขยวจะเกดมากทสดทผนงหลอดดานตรงขามกบขว คาโทด

-

+

ครภรมย มชานาญ

ครกสเรยกวา รงสแคโทด(Cathode ray)เมอใชแผนโลหะมากนรงสน จะเกดเงาของแผนโลหะทผนงหลอด แสดงวารงสแคโทด เดนทางเปนเสนตรงเมอใหรงสนผานสนามแมเหลก หรอ

สนามไฟฟา จะเกดการเบยงเบนได

ครภรมย มชานาญ

การทดลองของทอมสนทอมสนไดทดลองและสรปไดวา รงสแคโทดเปนอนภาคไฟฟา และเปนประ-จไฟฟาลบ จงเรยกอนภาคไฟฟานวาอนภาครงสแคโทด ทอมสนสามารถหาคา ประจไฟฟาตอมวล ของอนภาคไฟฟานไดดวย

ครภรมย มชานาญ

scale

C-Cathode

A+

Anode

Dทรงกระบอก

QP

แผนโลหะคขนาน

ภาพภายในหลอดทดลองของทอมสน

รงสแคโทด

ครภรมย มชานาญ

อปกรณในการหาคา ประจตอมวลของรงสแคโทด ประกอบดวย หลอดสญญากาศทม ขวแคโทด เปน

ขวลบ และแอโนดเปนขวบวกตอเขากบแหลงกาเนดไฟฟาความตางศกยสง ซงอนภาครงสแคโทดจะถกเรงใหเคลอนทผานชอง เพอใหพงไปเปนลาของรงส

ครภรมย มชานาญ

รงสจะไปตกเปนจดเลกๆ บนฉากทฉาบดวยสารเรองแสง กอนทลารงสแคโทดจะไปยงฉาก จะมบรเวณทม แผนโลหะคขนาน เพอสรางสนามไฟฟา และยงมการสรางสนามแมเหลกในทศตงฉากกบสนานไฟฟา เพอเปนสวนทจะวเคราะหหาคาประจตอมวลของรงส

ครภรมย มชานาญ

+

-

E+

-B

x x x xx x x x

สนามไฟฟา (E) และสนามแมเหลก(B) ถกจดใหมทศทางตงฉากกนและสามารถปรบคาได

ครภรมย มชานาญ

ขนตอนการทดลองของทอมสน1. ลารงสแคโทดผานไปโดยไมมสนามแมเหลก และ สนามไฟฟา ฉาก

รงสจะเดนทางเปนเสนตรงD

ครภรมย มชานาญ

2. สรางสนามไฟฟาตงฉากกบทศการเคลอนทของรงสแคโทด

+

-

ฉาก

Ev

รงสจะเบนขนเปนสวนโคงโพรเจคไตล

D

ครภรมย มชานาญ

3. สรางสนามแมเหลกตงฉากกบทศการเคลอนทของรงสแคโทด ฉาก

x x x xx x x x

Bv

รงสจะเบนลงเปนสวนโคงวงกลม

D

ครภรมย มชานาญ

+

-

E

B

x x x xx x x x

4. สรางทงสนามไฟฟาและสนามแมเหลกมขนาดพอเหมาะ ททาใหลารงสแคโทดเดนทางเปนเสนตรง

vD

ครภรมย มชานาญ

การคานวณหาคาประจตอมวลรงสแคโทดพงไปดวยความเรว V เมอแผนโลหะคขนานมสนามไฟฟาเปน E ในทศตงฉากกบ V เกดแรงกระทากบรงสแคโทด และมการเคลอนทวถโคงแบบโปรเจคไตลไปตกบนฉากโดยเบนไปจากแนวเดม

ครภรมย มชานาญ

FE = qEจงไดEFE

รงสแคโทดมประจไฟฟาเปน q และแรงทางไฟฟาทกระทากบรงส FE

แสดงวารงสแคโทดมประจไฟฟาเปนลบv

ครภรมย มชานาญ

เมอรงสแคโทดเคลอนทในสนามแมเหลกทมความหนาแนนฟลกซเปน B และมทศตงฉากกบทศการเคลอนทของรงสรงสมการเคลอนในสนามแมเหลกเปน

แนวโคงวงกลมรศม R จงทาใหไปตกลงบนฉากเบนไปจากแนวเดม

ครภรมย มชานาญ

vB

FB

เมอ v ตงฉากกบ Bจะได

FB = qvB

FB เปน แรงเนองจากสนามแมเหลกหาคาของแรงไดจาก

ครภรมย มชานาญ

ให m เปน มวลของอนภาครงสแคโทดแรงสศนยกลางคอ FC มคาเปน

FC = mv2

Rจะเหนวาแรงสศนยกลางกคอแรงเนองจากสนามแมเหลกนนเอง

ครภรมย มชานาญ

∴ FB = FC

qvB = mv2

R

v = qBRm

จะได qm

vBR= ….… 1