Joseph Thomson Elämäkerta ja tieteen ja kemian osuudet



Joseph John Thomson Hän oli merkittävä kemisti erilaisille panoksille, kuten elektronin löytämiselle, sen atomimalleille, isotooppien löytämiselle tai katodisädekokeelle.

Hän syntyi Cheetam Hillissä, Manchesterin kaupunginosassa Englannissa 18. joulukuuta 1856. Tunnetaan myös nimellä "J.J." Thomson, hän opiskeli insinööriä Owens Collegeissa, joka on nyt osa Manchesterin yliopistoa, ja myöhemmin matematiikan Cambridgessa.

Vuonna 1890 J. J. Thomson meni naimisiin Rose Elizabeth Pagetin, lääkäri Sir Edward George Pagetin tyttären kanssa, jonka kanssa minulla oli kaksi lasta: tyttö, nimeltään Joan Paget Thomson, ja poika George Paget Thomson.

Jälkimmäisestä tulisi kuuluisa tutkija, joka sai vuonna 1937 Nobelin fysiikan palkinnon elektroniensa työstä.

Nuoresta iästä lähtien Thomson keskittyi tutkimuksissaan atomien rakenteeseen ja löysi siten elektronien ja isotooppien olemassaolon monien muiden panosten joukossa..

Vuonna 1906 Thomson sai Nobelin fysiikan palkinnon "tunnustamalla hänen teoreettisen ja kokeellisen tutkimuksensa, joka koski sähkön johtamista kaasujen läpi", monista muista palkinnoista. (1)

Vuonna 1908 hänet ritaroitiin brittiläinen kruunu ja toimi fysiikan kunniaprofessorina Cambridgessa ja Lontoon kuninkaallisessa instituutissa.

Hän kuoli 30. elokuuta 1940, 83, Cambridgen kaupungissa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Fyysikko haudattiin Westminsterin luostariin, Sir Isaac Newtonin hautaan. (2)

indeksi

  • 1 Thomsonin tärkeimmät panokset tiedettä
    • 1.1 Elektronin löytäminen
    • 1.2 Thomsonin atomimalli
    • 1.3 Atomien erottaminen
    • 1.4 Isotooppien löytäminen
    • 1.5 Kokeet katodisäteillä 
    • 1.6 Massaspektrometri
  • 2 Thomsonin perintö
  • 3 Esitetyt teokset
  • 4 Viitteet

Thomsonin tärkeimmät panokset tiedettä

Elektronin löytäminen

Vuonna 1897 J.J. Thomson löysi uuden hiukkasen, joka oli kevyempi kuin vety, joka kastettiin "elektroniksi".

Vetyä pidettiin atomipainon mittausyksikkönä. Siihen asti atomi oli pienin aineenjako.

Tässä mielessä Thomson oli ensimmäinen, joka löysi negatiivisesti varautuneet korpulaariset subatomiset hiukkaset.

Thomsonin atomimalli

Thomsonin atomimalli oli rakenne, jonka englanninkielinen fyysikko omisti atomeihin. Tutkijalle atomit olivat positiivisen varauksen ala.

Siellä upotettiin negatiivisesti varautuneet elektronit, jotka jakautuivat tasaisesti tähän positiivisesti varautuneeseen pilviin, neutraloimalla atomin massan positiivinen varaus.

Tämä uusi malli korvaa Daltonin laatiman mallin, jonka myöhemmin Rutherford, Thomsonin opetuslapsi, kumotaan Cambridgen Cavendish Laboratoriesissa.. 

Atomien erottaminen

Thomson käytti positiivisia tai anodisia säteitä erottamaan eri massan atomeja. Tällä menetelmällä hän pystyi laskemaan kunkin atomin kuljettaman sähkön ja molekyylien määrän kuutiosenttimetriä kohti.

Kun fyysikko pystyy jakamaan eri massan ja varauksen atomeja, hän löysi isotooppien olemassaolon. Myös tällä tavoin positiivisten säteiden tutkimuksella hän teki suuren edistysaskeleen massaspektrometriaan.

Isotooppien löytäminen

J. J. Thomson huomasi, että neonioneilla oli erilaiset massat eli erilaiset atomipainot. Näin Thomson osoitti, että neonissa on kaksi isotooppialatyyppiä, neon-20 ja neon-22..

Tähän päivään asti tutkitut isotoopit ovat saman elementin atomeja, mutta niiden ytimillä on erilaiset massanumerot, koska ne koostuvat erilaisista neutronien määristä niiden keskellä.

Kokeet katodisäteillä

Katodisäteet ovat elektronivirtoja tyhjiöputkissa, toisin sanoen lasiputkissa, joissa on kaksi elektrodia, yksi positiivinen ja yksi negatiivinen.

Kun negatiivista elektrodia tai kutsutaan katodiksi, sitä kuumennetaan, se säteilee positiivista elektrodia tai anodia kohti suoraa linjaa, jos siinä ei ole magneettikenttää.

Jos putkilasin seinät peitetään fluoresoivalla materiaalilla, katodien osuma tätä kerrosta vastaan ​​tuottaa valon heijastuksen.

Thomson tutki katodisäteiden käyttäytymistä ja päätyi siihen johtopäätökseen, että säteet levittivät suoraa.

Myös, että nämä säteet voisivat poiketa niiden trajektoinnista magneettikentän, eli magneettikentän, läsnäololla. Lisäksi säteet voisivat siirtää teriä kiertävien elektronien massan voimalla, mikä osoittaa, että elektronien massat olivat.

J. J. Thomson kokeili vaihtaa kaasua katodisädeputken sisällä, mutta elektronien käyttäytyminen ei muuttunut. Katodisäteet lämpenivät myös elektrodien välissä olevia kohteita. 

Lopuksi Thomson oli osoittanut, että katodisäteillä oli valaistus-, mekaaniset, kemialliset ja lämpövaikutukset.

Katodisädeputket ja niiden valonominaisuudet olivat transsendenttiset putkitelevision (CTR) ja videokameroiden myöhempää keksintöä varten.

Massaspektrometri

J. J. Thomson loi ensimmäisen lähestymistavan massaspektrometri. Tämä työkalu antoi tutkijalle mahdollisuuden tutkia katodisädeputkien massan / varauksen suhdetta ja mitata, kuinka paljon ne siirtyvät magneettikentän vaikutuksesta ja niiden kuluttaman energian määrästä.

Tällä tutkimuksella hän päätyi siihen johtopäätökseen, että katodisäteet koostuivat negatiivisesti varautuneista soluista, jotka ovat atomien sisällä, ja siten postuloivat atomin jakautuvuuden ja synnyttävät elektronin hahmon..

Samoin massaspektrometrian edistyminen jatkui tähän päivään asti, ja se kehittyi eri menetelmillä elektronien erottamiseksi atomeista.

Lisäksi Thomson oli ensimmäinen, joka ehdotti ensimmäinen aaltoputki vuonna 1893. Tämä koe koostui sähkömagneettisten aaltojen etenemisestä säädetyssä sylinterimäisessä onkalossa, jonka ensimmäisenä suoritti 1897 Lord Rayleigh, toinen fysiikan Nobelin palkinto..

Aaltoputkia käytettäisiin laajalti tulevaisuudessa, jopa nykyään datasiirron ja kuituoptiikan avulla.

Thomsonin perintö

Thomson (Th) perustettiin massaspektrometrian massakuormituksen mittayksiköksi, jonka kemikaalit Cooks ja Rockwood ehdottivat Thomsonin kunniaksi.

Tämä tekniikka mahdollistaa aineen molekyylien jakautumisen määrittämisen sen massan mukaan ja sen tunnistamiseksi, jotka ovat läsnä aineen näytteessä.

Thomsonin kaava (Th):

Esitetyt teokset

  • Sähkön kautta kulkevien kaasujen toimitus, sähkönlähteen johtaminen kaasuissa (1900).
  • Aineiden systeeminen teoria, kemian elektroni ja muistelmat ja heijastukset (1907).
  • Elektronin ulkopuolella (1928).

viittaukset

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografinen. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Sähkön johtaminen kaasujen kautta. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Elementaaristen hiukkasten huomaamaton viehätys.
  4. Christen, Hans Rudolf, Yleisen ja epäorgaanisen kemian perusteet, Osa 1. Barcelona, ​​Espanja. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, Yleinen elementaarinen kemia. Meksiko, toimituksellinen Porrúa, 1967.
  6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Rapid Commun. Massaspektri. 5, 93 (1991).