"پرواز کا وقت" کے نسخوں کے درمیان فرق
حذف شدہ مندرجات اضافہ شدہ مندرجات
Addbot (تبادلۂ خیال | شراکتیں) م روبالہ: منتقلی 2 بین الویکی روابط، اب ویکی ڈیٹا میں d:q3983322 پر موجود ہیں |
clean up, replaced: زریعے ← ذریعہ, لیۓ ← لیے (5) using AWB |
||
سطر 1:
[[کمیتی طیف پیمائی]] میں '''پرواز کا وقت''' (time-of-flight) سے مراد [[ذرہ|ذرات]] ([[آئون|آئونات (ions)]]) کو جدا یا علیحدہ کرنے والے کسی [[آلہ|آلے]] ([[طیف بینی|طیف پیما (spectrometer)]]) کی اس خاصیت یا طریقے کی ہوتی ہے کہ جس کی
== بنیادی نظریہ ==
[[طبیعیات]] کے اصول کے مطابق کسی بھی [[برقی میدان]] میں ایک [[برقی بار|باردار]] [[ذرہ|ذرے]] کی [[جہدیہ توانائی|جہدی توانائی (potential energy)]] اس ذرے کے [[برقی بار]] اور برقی میدان کی طاقت ([[وولٹج]]) کے حاصل ضرب کے برابر ہوتی ہے۔
<p align="center">
[1] .............. <math>E_{p} = qU\,</math>
یہاں ''E<sub>p</sub>'' سے مراد ذرے کی مخفی یا جہدیہ توانائی ہے۔ جبکہ q برقی بار کو اور U برقی میدان میں [[جہدی فرق|جہدی فرق (potential difference)]] کو ظاہر کرتا ہے۔ اس مساوات سے یہ بات ظاہر ہے کہ ایک ذرے پر جس قدر برقی بار ہوگا اسی قدر اسکی جہدی توانائی ہوگی اور جس قدر ایک برقی میدان میں جہدی فرق ہوگا اسی قدر اضافہ وہ ذرے کی جہدی توانائی میں پیدا کرے گا، یعنی سادہ سے الفاظ میں اسکو یوں کہ لیں کہ کسی بھی ذرے کی جہدی توانائی اس ذرے کے برقی بار اور برقی میدان کے براہ راست متناسب ہوتی ہے۔
اس جہدی توانائی کا تعلق پرواز کے وقت سے یہ ہوتا ہے کہ طبیعیات کے قواعد کی رو سے جب کوئی جسم [[حرکت]] کرتا ہے تو اسکی جہدی توانائی اسکی [[حرکی توانائی|حرکی توانائی (kinetic energy)]] میں تبدیل ہو جاتی ہے، لہذا جس قدر زیادہ کسی ذرے یا جسم کی جہدی توانائی ہوگی اسی قدر [[اسراع]] اسکی حرکت میں متوقع ہوگا۔ جب کسی پرواز کے وقت کی نلی (tube) میں کوئی [[برقی بار|باردار]] ذرہ اسراع پذیر ہوتا ہے تو اسی جہدی توانائی ، حرکی توانائی میں تبدیل ہوتی ہے اور وہ ذرہ نلی میں حرکت کرتا ہے۔ حرکی توانائی کو درج ذیل مساوات سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
<p align="center">
[2] .............. <math>E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}</math>
یہاں m اس ذرے کی [[کمیت]] کو اور <math> v^{2}</math> اسکی [[سمتار|سمتار (velocity)]] کو ظاہر کرتا ہے۔ چونکہ کسی ذرے کی جہدی توانائی ہی حرکی توانائی بنتی ہے اس
<p align="center">
[3] .............. <math>E_{p} = E_{k}\,</math>
اور اسی طرح ان مساواتوں کی قیمتیں رکھ کر یوں بھی لکھا جاسکتا ہے کہ
<p align="center">
[4] .............. <math>qU = \frac{1}{2}mv^{2}\,</math>
جب ایک بار ، ذرے کو [[اسراع|مسرع]] کر کہ حرکت میں لے آیا جاتا ہے تو پھر اسکے بعد نلی کے اندر سفر کے دوران اس ذرے کی [[سمتار]] تبدیل نہیں ہوتی کیونکہ نلی برقی میدان سے پاک پرواز کے وقت کی خاصیت رکھتی ہے۔ اس بات کا فائدہ اٹھاتے ہوۓ اس حرکت پذیر ذرے کی [[سمتار]] معلوم کی جاسکتی ہے جو کہ ایک مقررہ وقت میں اسکے طے کردہ مقررہ [[فاصلہ|فاصلے]] کی مدد سے نکلتی ہے۔ یعنی اسکی سمتار اس پرواز کے وقت کی نلی کی طوالت (یعنی طے کردہ فاصلے d) سے براہ راست اور اس دوران صرف ہونے والے [[وقت]] (t) سے بالعکس متناسب ہوگی، جسے درج ذیل مساوات میں ظاہر کیا گیا ہے۔
<p align="center">
[5] .............. <math>v = \frac{d}{t}\,</math>
مساوات 5 سے حاصل شدہ v کی قیمت کو مساوات 4 میں مبادلہ کرنے پر
<p align="center">
[6] .............. <math>qU = \frac{1}{2}m\left(\frac{d}{t}\right)^{2}\,</math>
اب اس مساوات 6 میں سے ہم باآسانی --- پرواز کا وقت --- کی قیمت نکال سکتے ہیں
<p align="center">
[7] .............. <math>t^{2} = \frac{d^{2}}{2U} \frac{m}{q}\,</math>
بالائی مساوات میں پرواز کا وقت سے اسکا [[جذر]] ہٹایا جاۓ تو مساوات درج ذیل نسبتا سادہ صورت میں گروہ بند ہوجاتی ہے۔
<p align="center">
[8] .............. <math>t = \frac{d}{\sqrt{2U}} \sqrt{\frac{m}{q}}\,</math>
مندرجہ بالا مساوات 8 میں ہم نے وہ عوامل حاصل کر
<p align="center">
[9] .............. <math>t = k \sqrt{\frac{m}{q}}\,</math>
اس حاصل ہونے والی مساوات 9 میں k کو ایک [[تناسبی مستقل|تناسبی مستقل (proportionality constant)]] کہا جاتا ہے جو کہ استعمال کیۓ جانے والے آلے کی وضع میں استعمال ہونے والے عوامل کو ظاہر کرتا ہے۔ مندرجہ بالا مساوات سے ہی ہمارے پاس پرواز کے وقت کی قیمت نکل آتی ہے، جو کہ اس مساوات کی رو سے تجربہ کیۓ جانے والے [[ذرہ|ذرے]] کے [[کمیت-بار تناسب|کمیت-بار تناسب (mass-to-charge ratio)]] کے [[جذر]] کے برابر ہوگی۔
| |||