Eugen Goldstein Odkrycia i wkłady



Eugen Goldstein był czołowym niemieckim fizykiem, urodzonym w dzisiejszej Polsce w 1850 roku. Jego prace naukowe obejmują eksperymenty ze zjawiskami elektrycznymi w gazach i promieniach katodowych.

Goldstein zidentyfikował istnienie protonów jako równych i przeciwnych ładunków dla elektronów. Odkrycie to zostało przeprowadzone przez eksperymentowanie z lampami katodowymi w 1886 roku.

Jedną z jego najwybitniejszych spuścizn było odkrycie protonów, razem z promieniami kanałowymi, znanymi również jako promienie anodowe lub dodatnie..

Indeks

  • 1 Czy istniał model atomowy Goldsteina?
  • 2 Eksperymenty z promieniami katodowymi
    • 2.1 Rurki Crookesa
    • 2.2 Modyfikacja rur Crookesa
  • 3 Promienie kanału
    • 3.1 Modyfikacja lamp katodowych
  • 4 Wkład Goldsteina
    • 4.1 Pierwsze kroki w odkryciu protonu
    • 4.2 Podstawy współczesnej fizyki
    • 4.3 Badanie izotopowe
  • 5 referencji

Czy istniał model atomowy Goldsteina?

Godlstein nie zaproponował modelu atomowego, chociaż jego odkrycia pozwoliły na opracowanie modelu atomowego Thomsona.

Z drugiej strony jest on czasami uznawany za odkrywcę protonu, który obserwuję w lampach próżniowych, gdzie obserwował promienie katodowe. Ernest Rutherford jest jednak uważany za odkrywcę w środowisku naukowym.

Eksperymenty z promieniami katodowymi

Rurki Crookesa

Goldstein rozpoczął eksperymenty z lampami Crookesa w dekadzie lat 70. Następnie dokonał modyfikacji struktury opracowanej przez Williama Crookesa w XIX wieku.

Podstawowa konstrukcja rury Crookesa składa się z pustej rury ze szkła, wewnątrz której krążą gazy. Ciśnienie gazów wewnątrz rurki jest regulowane przez moderowanie odprowadzania powietrza wewnątrz.

Urządzenie ma dwie metalowe części, jedną na każdym końcu, które działają jak elektrody, a oba końce są podłączone do zewnętrznych źródeł napięcia.

Podczas elektryzowania rury powietrze jonizuje się i staje się przewodnikiem elektryczności. W rezultacie gazy stają się fluorescencyjne, gdy obwód jest zamknięty między dwoma końcami rury.

Crookes doszedł do wniosku, że zjawisko to było spowodowane istnieniem promieni katodowych, to znaczy przepływu elektronów. W tym eksperymencie wykazano istnienie cząstek elementarnych o ładunku ujemnym na atomach.

Modyfikacja rur Crookesa

Goldstein zmodyfikował strukturę tuby Crookesa i dodał kilka perforacji do jednej z metalowych katod lamp.

Ponadto powtórzył eksperyment z modyfikacją rury Crookesa, zwiększając napięcie między końcami rury do kilku tysięcy woltów.

W tej nowej konfiguracji Goldstein odkrył, że rura emituje nowy blask, który zaczął się od końca perforowanej rury.

Najważniejsze jednak jest to, że promienie te poruszają się w kierunku przeciwnym do promieni katodowych i są nazywane promieniami kanałowymi.

Goldstein doszedł do wniosku, że oprócz promieni katodowych, które wędrowały z katody (ładunek ujemny) do anody (ładunek dodatni), pojawił się kolejny promień przemieszczający się w przeciwnym kierunku, to znaczy od anody do katody zmodyfikowanej rury.

Ponadto zachowanie cząstek w odniesieniu do ich pola elektrycznego i pola magnetycznego było całkowicie przeciwne do działania promieni katodowych.

Ten nowy przepływ został ochrzczony przez Goldsteina jako promienie kanałowe. Ponieważ promienie kanałów przemieszczały się w kierunku przeciwnym do promieni katodowych, Goldstein wywnioskował, że natura ich ładunku elektrycznego musi być również przeciwna. Oznacza to, że promienie kanału miały ładunek dodatni.

Promienie kanału

Promienie kanału powstają, gdy promienie katodowe zderzają się z atomami gazu, który jest zamknięty w probówce.

Cząstki o równych ładunkach odpychają się. Zaczynając od tej bazy, elektrony promienia katodowego odpychają elektrony atomów gazu, a te ostatnie są oderwane od pierwotnej formacji.

Atomy gazu tracą ładunek ujemny i są naładowane dodatnio. Kationy te są przyciągane do elektrody ujemnej rury, biorąc pod uwagę naturalne przyciąganie między przeciwnymi ładunkami elektrycznymi.

Goldstein nazwał te promienie „Kanalstrahlen”, odnosząc się do odpowiednika promieni katodowych. Dodatnio naładowane jony tworzące promienie kanału przesuwają się w kierunku perforowanej katody, dopóki nie przejdą, biorąc pod uwagę charakter eksperymentu.

Stąd ten rodzaj zjawiska jest znany w świecie naukowym jako promienie kanałowe, ponieważ przechodzą one przez istniejącą perforację w katodzie probówki.

Modyfikacja lamp katodowych

Podobnie eseje Eugena Godlsteina również przyczyniły się w niezwykły sposób do pogłębienia technicznych wyobrażeń o promieniach katodowych.

Dzięki eksperymentom na rurach próżniowych Goldstein wykrył, że promienie katodowe mogą powodować ostre cienie emisji prostopadłe do obszaru pokrytego katodą..

Odkrycie to było bardzo przydatne do zmodyfikowania konstrukcji dotychczas stosowanych lamp katodowych i do umieszczenia wklęsłych katod w ich rogach, w celu wytworzenia skupionych promieni, które będą wykorzystywane w różnych zastosowaniach w przyszłości..

Z drugiej strony promienie kanału, znane również jako promienie anodowe lub promienie dodatnie, zależą bezpośrednio od właściwości fizykochemicznych gazu zawartego w rurze..

W związku z tym zależność między ładunkiem elektrycznym a masą cząstek będzie różna w zależności od rodzaju gazu używanego podczas eksperymentu.

Z tym wnioskiem wyjaśniono, że cząstki wydostały się z gazu, a nie anody zelektryfikowanej rury.

Wkłady Goldsteina

Pierwsze kroki w odkryciu protonu

Opierając się na pewności, że ładunek elektryczny atomów jest neutralny, Goldstein podjął pierwsze kroki w celu sprawdzenia istnienia cząstek naładowanych dodatnio.

Podstawy współczesnej fizyki

Badania Goldsteina przyniosły ze sobą podstawy współczesnej fizyki, ponieważ wykazanie istnienia promieni kanałowych pozwoliło sformalizować ideę, że atomy poruszają się szybko iz określonym wzorem ruchu.

Ten typ pojęć był kluczowy w tym, co obecnie znane jest jako fizyka atomowa, czyli w dziedzinie fizyki, która bada zachowanie i właściwości atomów we wszystkich ich rozszerzeniach.

Badanie izotopowe

Tak więc analiza Goldsteina doprowadziła do badania izotopów, na przykład wśród wielu innych zastosowań naukowych, które są w pełni aktualne dzisiaj..

Jednak społeczność naukowa przypisuje odkrycie protonu nowojorskiemu chemikowi i fizykowi Ernestowi Rutherfordowi w połowie 1918 r..

Odkrycie protonu, jako odpowiednika elektronu, położyło podwaliny pod budowę modelu atomowego, który znamy dzisiaj.

Referencje

  1. Canal Ray Experiment (2016). Źródło: byjus.com
  2. Atom i modele atomowe (s.f.) Odzyskane z: recursostic.educacion.es
  3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Źródło: britannica.com
  4. Eugen Goldstein (s.f.). Źródło: chemed.chem.purdue.edu
  5. Proton (s.f.). Hawana, Kuba Źródło: ecured.cu
  6. Wikipedia, wolna encyklopedia (2018). Eugen Goldstein. Źródło: en.wikipedia.org
  7. Wikipedia, wolna encyklopedia (2018). Rurka Crookesa. Źródło: en.wikipedia.org