Molekül Demeti,genel Olarak Boşlukta,yani Havası Alınmış Bir Bölme Içinde Aynı Yönde Hareket Eden Moleküllerin Oluşturduğu Akım Ya da ışın.
 

MOLEKÜL DEMETİ

Molekül demeti,genel olarak boşlukta,yani havası alınmış bir bölme içinde aynı yönde hareket eden moleküllerin oluşturduğu akım ya da ışın.Bu bağlamda molekül sözcüğü özel bir durum olarak atomları da içerir.Genel olarak demiti oluşturan moleküller düşük yoğunluktadır.yani aralarında birbirlerinden bağımsız hareket etmelerini sağlayacak kadar mesafe vardır.Atom ya da moleküller tek yönde hareket ettiklerinden bunların özellikleri,demetin bir elektriksel ya da magnetik alan içinde saptırıldığı ya da bir hedefe yönlendirildiği deneylerle incelenebilir.Hedef,katı bir cisim.bir gaz,ya da ikinci bir atom ya da molekül demeti olabilir.

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1400770832


UYGULAMALARI.

Demetin elektriksel ve magnetik alanlarda sapması ,demeti oluşturan moleküllerin ya da atomların yapı ve özellikleri (örn.dönme ve spin) hakkında bilgi sağlayabilir.Daha gelişmiş deneylerde iki demetin kesişimi ile her biri bir demetten gelen molekül çiftleri arasında saçılmaya yol açan etkileşim ya da çarpışmalar oluşturulur.Saçılma,bu çiftlerin birbirlerinden uzaklıklarına bağlı olarak etkileşimlerindeki potansiyel enerji,kimyasal tepkimeye girme yetenekleri ve çarpışmada birbirlerine enerji aktarma olasılıkları gibi özelliklerini ortaya çıkarabilir.

1911'de molekül demetleriyle yapılan ilk deney,çok düşük basınçlı bir gazın moleküllerinin ,içinde bulundukları kabın bir duvarına çarpana kadar düz bir çizgi üzerinde yol aldıklarını göstererek kinetik kuramı doğrulamıştır.Molekül demetlerine ilişkin ilk kapsamlı deneyler 1930-33 arasında Almanya'da yapıldı.Kimyasal tepkimeleri ve çarpışan moleküller arasında enerji aktarımını incelemek için demetlerin kullanımı 1955'ten sonra yaygınlaştı.

ÜRETİM,DENETİM VE ALGILAMA.

Bir molekül demeti,ışını oluşturacak moleküllerin buharıyla dolu bir kutuda açılan ufak bir dilek ya da yarıktan ,gazın,havası alınmış bir hücreye sızdırılması,yoluyla oluşturulur.(bak.çizim.).Buhar ,fırın denen ve uygun bir sıcaklığa kadar ısıtılabilen bir kutu içindeki sıvı örneğin buharlaştırılmasıyla elde edilir.Kutu içindeki buharın basıncı düşük ise moleküllerin serbest yolları çıkış deliğinin genişliğinden daha büyüktür.ve moleküller delikten dışarı yayılırlar.Yüksek basınçlarda ise moleküller delikten dışarı fışkırır ve basınç altındaki sıvılar gibi dışarı akar.Fışkıran moleküller birbirleriyle etkileşime girecek kadar yakındır,ama jet boşlukta hızla genleşir ve bundan sonra moleküller birbirlerinden bağımsız hareket eder.Fırından ancak uygun doğrultuda fırlayan moleküller ikinci bir delikten geçmeyi başarır ve deneyde kullanılan bir demetin parçası durumuna gelirler.Ötekiler pompa aracılığıyla dışarı atılır.

Demeti oluşturan moleküller çeşitli hızlarda yol alır.Belli bir deney için hızları birbirine yakın moleküller gerekliyse denet,hız seçici denilen ve sadece dar bir hız aralığındaki moleküllerin geçişine izin veren bir filtreden geçirilebilir.Bu seçiciler genel olarak ışına paralel bir eksen çevresinde hızla dönen ve üzerinde oluklar bulunan disk ya da silindirlerden yapılır.Silindir içinde ilerlerken belli bir oluk içinde kalabilmek için uygun hıza sahip olan moleküller seçiciden geçebilir.Daha hızlı ve daha yavaş moleküller olukların kenarlarına yapışır ya da seker.Silindirin dönüş hızı değiştirilerek demetteki moleküllerin hızı da değiştirilebilir.

Deneylerde yararlı olabilmesi için bir demetin sapması ya da saçılması algılanmalıdır.Bu algılama zor olabilir çünkü tipik bir demette görece az molekül vardır ve bunların hızı ,dolayısıyla da kinetik enerjileri düşüktür.Detektörün (algılayıcı) duyarlığı yüksek olmalıdır.Bir elektron kaybederek kolaylıkla iyonlaşan (bir başka deyişle net yükü artı olan) metallerin (örn.alkaliler)atomlarından oluşan demetler için,akkor duruma gelene kadar ısıtılmış bir tungsten telden verimli bir algılayıcı yapılabilir.Sıcak tungsten yüzeyde bir elektronun yakalanması için mevcut olan görece yüksek enerji sayesinde tele çarpan alkali atomların neredeyse tümü bir elektronlarını kaybedip yollarına iyon olarak devam ederler.bunların toplayıcı elektrotta yarattıkları elektrik akımı ölçülebilir.Başka türden demet moleküllerini için farklı bir detektör gereklidir.Atomlar ve moleküller bir elektron akımıyla bombardıman edilerek iyonlaştırılabilir ve elde edilen iyonlar bir kütle spektormetresine yönlendirilerek kütlelerine ve elektrik yüklerine göre ayrıştırılıp belirlenebilir.Kütle spektrometresi çok amaçlı bir aygıt olmasına karşın alkali atomlarının algılanmasında tungsten tele göre çok daha az duyarlıdır.çünkü aygıta giden tüm demet moleküllerinin binde birinden fazlasını algılayamaz.


Kaynak,AnaBritannica cilt 23 sayfa 89 frmsinsi.net için yazılmıştır.