Joseph Thomson Biogrāfija un iemaksas zinātnē un ķīmijā



Džozefs Džons Tomsons Viņš bija svarīgs ķīmiķis dažādiem ieguldījumiem, piemēram, elektrona atklāšanai, atomu modelim, izotopu atklāšanai vai katoda staru eksperimentam..

Viņš bija dzimis Cheetam Hill, Mančestras rajonā Anglijā, 1856. gada 18. decembrī. Pazīstams arī kā "J.J." Thomson, viņš studējis inženierzinātnes Owens koledžā, kas tagad ir daļa no Mančestras Universitātes, un vēlāk, matemātika Kembridžā.

1890. gadā J. Dž. Tomsons precējies ar ārsta Sir Edward George Paget meitu Rose Elizabeth Paget, ar kuru man bija divi bērni: meitene, nosaukta Džoana Paget Thomson, un zēns, Džordžs Pagets Thomsons.

Pēdējais kļūtu par slaveno zinātnieku, kurš 1937. gadā ieguva Nobela prēmiju fizikai par darbu ar elektroniem.

No jaunības Thomson savus pētījumus koncentrēja uz atomu struktūru, tādējādi atklājot elektronu un izotopu esamību, starp daudziem citiem ieguldījumiem..

1906. gadā Thomson saņēma Nobela fizikas balvu, "atzīstot viņa teorētisko un eksperimentālo pētījumu par elektroenerģijas caur gāzu vadīšanu lielo nopelnu" starp daudzām citām balvām par savu darbu. (1)

1908. gadā viņš bija bruņinieka bruņinieka bruņinieks un kalpoja par Kembridžas un Londonas Karaliskā institūta fizikas goda profesoru..

Viņš nomira 1940. gada 30. augustā, 83, Kembridžas pilsētā, Apvienotajā Karalistē. Fiziķis tika apglabāts Vestminsteras abatijā, netālu no Sir Isaac Newton kapa. (2)

Indekss

  • 1 Galvenais Thomson ieguldījums zinātnē
    • 1.1 Elektrona atklāšana
    • 1.2 Thomson atomu modelis
    • 1.3 Atomu atdalīšana
    • 1.4 Izotopu atklāšana
    • 1.5 Eksperimenti ar katoda stariem 
    • 1.6. Masas spektrometrs
  • 2 Thomson mantojums
  • 3 Piedāvātie darbi
  • 4 Atsauces

Thomson galvenie ieguldījumi zinātnē

Elektrona atklāšana

In 1897, J.J. Thomson atklāja jaunu daļiņu, kas bija vieglāka par ūdeņradi, kas tika kristīta "elektronā"..

Ūdeņradis tika uzskatīts par atommasas mērvienību. Līdz tam atoms bija mazākais materiāla sadalījums.

Šajā ziņā Thomson bija pirmais, kas atklāja negatīvi lādētās korpusu subatomiskās daļiņas.

Thomson atomu modelis

Thomson atomu modelis bija struktūra, ko angļu fiziķis piešķīra atomiem. Zinātniekam atomi bija pozitīvas maksas sfēra.

Tur bija iegulti negatīvi lādētie elektroni, kas vienmērīgi sadalīti šajā pozitīvi uzlādētajā mākonī, neitralizējot atomu masas pozitīvo lādiņu..

Šis jaunais modelis aizvieto Daltona izstrādāto modeli, un vēlāk to atcels Rutherfords, Thomson māceklis Kembridžas Cavendish Laboratories.. 

Atomu atdalīšana

Thomson izmantoja pozitīvos vai anodiskos starus, lai atdalītu dažādu masu atomus. Šī metode ļāva viņam aprēķināt katram atomam transportēto elektroenerģiju un molekulu skaitu uz kubikcentimetru.

Spēj sadalīt atomus ar dažādu masu un lādiņu, fiziķis atklāja izotopu esamību. Arī šādā veidā ar savu pozitīvo staru izpēti viņš devās lielā virzienā uz masu spektrometriju.

Izotopu atklāšana

J.J. Thomson atklāja, ka neona joniem bija dažādas masas, proti, dažādi atomu atsvari. Tādā veidā Thomson parādīja, ka neonam ir divi izotopu apakštipi: neons-20 un neons-22..

Šodienas pētīti izotopi ir viena un tā paša elementa atomi, bet to kodoliem ir dažādi masas numuri, jo to centrā ir dažādi neitronu daudzumi..

Eksperimenti ar katoda stariem

Katoda stari ir elektronu plūsmas vakuuma caurulēs, tas ir, stikla caurulēs ar diviem elektrodiem, viens pozitīvs un viens negatīvs.

Ja negatīvais elektrods vai arī tā saucamais katods tiek sildīts, tas izstaro starojumu, kas ir vērsts pret pozitīvo elektrodu vai anodu taisnā līnijā, ja šajā ceļā nav magnētiskā lauka.

Ja cauruļveida stikla sienas ir pārklātas ar fluorescējošu materiālu, katodu trieciens pret šo slāni rada gaismas projekciju.

Thomson pētīja katoda staru uzvedību un nonāca pie secinājumiem, ka stari ir izplatījušies taisnā līnijā.

Arī to, ka šie stari var tikt novirzīti no trajektorijas ar magnēta, tas ir, no magnētiskā lauka. Turklāt stari var pārvietot asmeņus ar cirkulējošo elektronu masas spēku, tādējādi pierādot, ka elektroniem bija masa.

J.J. Thomson eksperimentēja, lai mainītu gāzi katodstaru caurulē, bet elektronu uzvedība nemainījās. Arī katoda stari sasildīja objektus, kas nonāca starp elektrodiem. 

Visbeidzot, Thomson parādīja, ka katoda stariem bija apgaismojuma, mehāniskās, ķīmiskās un termiskās sekas.

Katodstaru lampas un to gaismas īpašības bija pārpasaulīgas, lai vēlāk izdomātu caurules televīziju (CTR) un videokameras..

Masas spektrometrs

J.J. Thomson izveidoja pirmo pieeju masas spektrometrs. Šis rīks ļāva zinātniekam izpētīt katodstaru lampu masas / uzlādes koeficientu un izmērīt, cik lielā mērā tie tiek novirzīti no magnētiskā lauka ietekmes un enerģijas daudzuma, ko tie pārvadā.

Ar šo pētījumu viņš secināja, ka katoda stari sastāvēja no negatīviem lādiņiem, kas atrodas atomu iekšienē, tādējādi postulējot atoma dalāmību un radot elektrona skaitli..

Tāpat masu spektrometrijas sasniegumi turpinājās līdz mūsdienām, attīstoties dažādās metodēs, lai atdalītu elektronus no atomiem..

Turklāt Thomson bija pirmais, kas ieteica pirmais viļņvads 1893. gadā šis eksperiments sastāvēja no elektromagnētisko viļņu izplatīšanas kontrolētā cilindriskā dobumā, ko 1897. gadā veica Kungs Rayleigh, vēl viena Nobela prēmija fizikā..

Viļņvadi tiks plaši izmantoti arī nākotnē, pat ar datu pārraides un optiskās šķiedras palīdzību.

Thomson mantojums

Thomson (Th) tika izveidots kā masas slodzes mērīšanas vienība masas spektrometrijā, ko ierosināja ķīmiķi Cooks un Rockwood, godinot Thomson..

Šī metode ļauj noteikt vielas molekulu sadalījumu atbilstoši tā masai un, atzīstot to, kas atrodas vielas paraugā.

Thomson formula (Th):

Piedāvātie darbi

  • Elektroenerģijas caurplūdes gāze, elektrības cauruļvadu vadīšana (1900).
  • Materiāla korpulārā teorija, elektrons ķīmijā un atmiņās un pārdomas (1907).
  • Ārpus elektrona (1928).

Atsauces

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biogrāfisks. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Elektroenerģijas vadīšana caur gāzēm. Kembridža, University Press, 1903.
  3. Menčaka Rocha, Arturo.  Elementāru daļiņu diskrēta šarms.
  4. Christen, Hans Rudolf, Vispārīgās un neorganiskās ķīmijas pamati, 1. sējums. Barselona, ​​Spānija. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, Vispārīgā elementārā ķīmija. Meksika, Redakcija Porrúa, 1967.
  6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Rapid Commun. Masu spektrs. 5, 93 (1991).