Eugen Goldsteini avastused ja panused

Eugen Goldstein oli juhtiv saksa füüsik, sündinud tänapäeva Poolas 1850. aastal. Tema teadustöö hõlmab katseid elektriliste nähtustega gaasides ja katoodkiirgustes.

Goldstein tuvastas, et prootonid on võrdsed ja vastupidised laengud elektronidele. See avastus viidi läbi katoodkiiretorude katsetamisega 1886. aastal.

Üks tema kõige silmapaistvamatest päranditest seisnes selles, mida nüüd nimetatakse prootoniteks, koos kanaliradadega, mida tuntakse ka anoodsete või positiivsete kiirte all..

Indeks

• 1 Kas seal oli Goldsteini aatomi mudel?
• 2 Katoodkiirguse katsed
  • 2.1 Crookes'i torud
  • 2.2 Crookes'i torude modifitseerimine
• 3 Kanalikiired
  • 3.1 Katooditorude modifitseerimine
• 4 Goldsteini panus
  • 4.1 Prootoni avastamise esimesed sammud
  • 4.2 Kaasaegse füüsika alused
  • 4.3 Isotoopide uuring
• 5 Viited

Kas oli Goldsteini aatomi mudel?

Godlstein ei pakkunud aatomi mudelit, kuigi tema avastused võimaldasid arendada Thomsoni aatomi mudelit.

Teisest küljest krediteeritakse teda mõnikord prootoni avastajana, mida ma vaatan vaakumtorudes, kus ta täheldas katoodkiire. Ernest Rutherfordit peetakse aga teadlaste avastajaks.

Katodkiirte katsed

Crookes'i torud

Goldstein alustas oma eksperimente Crookes'i torudega 70ndate aastakümnete jooksul, seejärel tegi ta muudatusi William Crookes'i 19. sajandil välja töötatud struktuuris.

Crookes'i toru põhistruktuur koosneb tühjast klaasist torust, mille sees gaasid ringlevad. Torude sees olevate gaaside rõhku reguleeritakse õhu evakueerimise modereerimisel.

Seadmel on kaks metallist osa, millest üks on kummaski otsas ja mis toimivad elektroodidena ja mõlemad otsad on ühendatud välise pinge allikatega.

Toru elektrifitseerimisel ioniseerub ja muutub elektrijuht. Selle tulemusena muutuvad gaasid fluorestseeruvateks, kui ahel on toru kahe otsa vahel suletud.

Crookes järeldas, et see nähtus oli tingitud katoodkiirte olemasolust, st elektronide voolust. Selle eksperimendiga demonstreeriti elementaarosakeste olemasolu, millel on aatomite negatiivne laeng.

Crookes'i torude modifitseerimine

Goldstein muutis Crookes'i toru struktuuri ja lisas ühe toru metallist katoodile mitu perforatsiooni.

Lisaks kordas ta eksperimenti Crookes'i toru modifitseerimisega, suurendades pinget toru otste vahel mitme tuhande voltini.

Selle uue konfiguratsiooni kohaselt avastas Goldstein, et toru eraldas uue kuma, mis algas perforeeritud toru otsast..

Siiski on esile tõstetud see, et need kiirgused liiguvad katoodkiirte vastassuunas ja neid nimetati kanaliradadeks.

Goldstein jõudis järeldusele, et lisaks katoodkiiretele, mis kulgesid katoodist (negatiivne laeng) anoodile (positiivne laeng), oli veel teine ​​kiirgus, mis liigub vastupidises suunas, st anoodist modifitseeritud toru katoodini..

Lisaks oli osakeste käitumine nende elektrivälja ja magnetvälja suhtes täiesti vastupidine katoodkiirgusele..

Goldstein ristis selle uue voolu kanaliradadena. Kuna kanalirõngad sõitsid katoodkiirte vastupidises suunas, järeldas Goldstein, et ka nende elektrilaengu olemus peab olema vastupidine. See tähendab, et kanaliradadel oli positiivne laeng.

Kanalikiired

Kanalisignaalid tekivad siis, kui katoodkiirgused põrkuvad katseklaasi sees paikneva gaasi aatomite vastu.

Võrdsete tasudega osakesed tõrjuvad. Sellest alusest lähtudes katoodse kiirguse elektronid tõrjuvad gaasi aatomite elektronid ja viimased eralduvad nende algsest moodustumisest.

Gaasi aatomid kaotavad negatiivse laengu ja on laetud. Need katioonid on ligitõmbatud toru negatiivse elektroodi külge, võttes arvesse loomulikku atraktiivsust vastupidiste elektrilaengute vahel.

Goldstein nimetas neid kiirte "Kanalstrahlen", viidates katoodkiirte vastaspoolele. Positiivselt laetud ioonid, mis moodustavad kanali kiirte, liiguvad perforeeritud katoodi suunas, kuni nad läbivad, arvestades katse olemust..

Seega, et seda tüüpi nähtus on teadusmaailmas tuntud kui kanalirõngad, kuna need läbivad olemasoleva perforatsiooni õppetoru katoodis..

Katooditorude modifitseerimine

Samamoodi aitasid Eugen Godlsteini esseed märkimisväärselt kaasa ka katoodkiirguse tehniliste arusaamade süvendamisele..

Läbi evakueeritud torude katsetamise tuvastas Goldstein, et katoodkiirgused võivad projitseerida katoodiga kaetud ala suhtes risti asetseva akuutse varju..

See avastus oli väga kasulik seni kasutatud katooditorude konstruktsiooni muutmiseks ja nõgusate katoodide paigutamiseks oma nurkadesse, et toota sihipäraseid kiire, mida tulevikus kasutatakse mitmesugustes rakendustes..

Teisest küljest sõltuvad kanalirõngad, mida tuntakse ka kui anodeeritud kiirte või positiivsete kiirtena, otseselt toru sees oleva gaasi füüsikalis-keemilistest omadustest..

Järelikult on elektrilise laengu ja osakeste massi suhe erinev sõltuvalt katse ajal kasutatava gaasi iseloomust..

Selle järeldusega selgitati, et osakesed gaasist välja tulid, mitte elektrifitseeritud toru anood..

Goldsteini panused

Esimesed sammud prootoni avastamisel

Tuginedes kindlusele, et aatomite elektrilaeng on neutraalne, võttis Goldstein esimesed sammud, et kontrollida positiivselt laetud põhiliste osakeste olemasolu.

Kaasaegse füüsika alused

Goldsteini uurimus tõi kaasa kaasaegse füüsika alused, sest kanalikiirte olemasolu demonstreerimine võimaldas vormistada idee, et aatomid liiguvad kiiresti ja konkreetse liikumismustriga.

Seda tüüpi mõisted olid võtmetähtsusega selles, mida praegu nimetatakse aatomi füüsikaks, st füüsikavaldkonnaks, mis uurib aatomite käitumist ja omadusi kogu nende laienduses.

Isotoopide uuring

Seega viis Goldsteini analüüs isotoopide uuringusse, näiteks paljude teiste tänapäeval kehtivate teaduslike rakenduste seas..

Teadusringkond omistab aga prootoni avastamise 1918. aasta keskpaigas Uus-Meremaa keemikule ja füüsikule Ernest Rutherfordile.

Prootoni avastamine elektroni vastandina pani aluse tuumamudeli ehitamisele, mida me täna teame.

Viited

1. Canal Ray eksperiment (2016). Välja otsitud: byjus.com
2. Aatom ja aatomimudelid (s.f.) Taastatud: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Välja otsitud andmebaasist: britannica.com
4. Eugen Goldstein (s.f.). Välja otsitud andmebaasist: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (s.f.). Havana, Kuuba Välja otsitud andmebaasist: ecured.cu
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Eugen Goldstein. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Crookes toru. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org