Biografia Eugen Goldstein, wkład i odkrycia

Eugen Goldstein Był niemieckim fizykiem urodzonym w 1850 roku, którego głównym wkładem naukowym było odkrycie promieni anodowych, zwanych także kanałami. Jego prace były równie fundamentalne dla Josepha Johna Thomsona, aby następnie zaprezentować swój model atomowy, czego Goldstein nigdy nie zrobił.

Od zamożnej rodziny Goldstein pracował w Berlin Observatory w latach 1878–1890. Jednak jego kariera została prawie całkowicie rozwinięta w obserwatorium Potsdam, gdzie ćwiczył jako szef sekcji astrofizyki. Ponadto był profesorem fizyki na University of Berlin.

Jego eksperymenty dotyczące zrzutów elektrycznych w pustce doprowadziły do ​​odkrycia promieni kanałowych. Goldstein przedstawił swoją pracę w Akademii Berlina w 1886 roku i kontynuował badanie tego samego tematu do początku XX wieku. Jego wnioski na temat trajektorii tych promieni doprowadziło w 1913 r. Do odkrycia izotopów.

Wyniki tych eksperymentów, oprócz innych dokonanych odkryć, zostały opublikowane w kilku niemieckich czasopismach. Wreszcie jego artykuły zostały zebrane do publikacji w dziele o nazwie Canales Rays, w 1830 roku, w tym samym roku jego śmierci.

[TOC]

Biografia

Eugen Goldstein urodził się 5 września 1850 r. W Gleiwitz (obecne polskie miasto GliWice), miasto, wówczas w wysokiej Prus Prus. Jego rodzina była poświęcona uprawieniu uprawy, co pozwoliło im mieć bardzo dobre stanowisko.

Po studiach w Gymnasium (Institute) of Ratibor, w 1869 r. Wszedł na University of Breslau. Później Goldstein przeprowadził się do Berlina, na którego uniwersytecie przeprowadził doktorat pod nadzorem niemieckiego fizyka Hermanna von Helmholtza.

Hermann von Helmholtz

Synteza biograficzna

Goldstein opublikował swoją pierwszą pracę naukową w 1876 roku, a ostatnia widziała światło pięćdziesiąt lat później. Większość z nich była poświęcona sprawom związanym z wielkim zainteresowaniem ich życia zawodowego: porażeniem elektrycznym, zarówno w środowisku o wysokim i umiarkowanym, jak i umiarkowanym.

Naukowiec pracował w obserwatorium w Berlinie w latach 1878–1890. W 1888 roku został profesorem na University of Berlin.

Z pomocą Akademii Nauk przeprowadził dużą liczbę eksperymentów dotyczących zrzutów elektrycznych w pustce, która zakończyła się odkryciem kanałów. Jego prace doprowadziły go do nagrody Medal Hughes w 1908 roku.

Katoficzne rurki Ray, 1890. Źródło: Dadotet, CC0, Via Wikimedia Commons

Jednak większość jego kariery zawodowej rozwinęła się w obserwatorium Potsdam w Niemczech. Tam zajmował stanowisko dyrektora Departamentu Astrofizyki od 1927 r. Ponadto Goldstein współpracował z Institute of Technical Physics.

Może ci służyć: co z energią zawartą w materiałach?

Oprócz tych działań naukowych Goldstein służył jako prawnik w sprawach związanych z żydowską imigracją, której społeczność była częścią.

Eugen Goldstein poślubił zaawansowany wiek w 1925 roku. Pięć lat później, 26 grudnia 1930 r., Zmarł i został pochowany na hebrajskiej cmentarzu Weißensee, w mieście Berlin.

Grobowiec Eugen Goldstein. Źródło: Z Thomas, CC BY-SA 4.0, Via Wikimedia Commons

Praca i praca

Prace Goldsteina miały jako tło badania przeprowadzone przez Juliusa Plückera w połowie lat, w wieku światła emitowanym w rurkach wyładowczych i wpływ, jaki pola magnetyczne wywarły w blasku.

Później, w 1869 r.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín przeprowadził już własne badania na rurkach zrzutowych w latach 70. XIX wieku. W tym czasie ochrzcił emisje światła badane przez innych naukowców, takich jak Kathodenstrahlen, lub promienie katodowe.

W 1886 r. Badacz odkrył, że perforowane rurki wyładowcze katody również emitowały światło na końcu katody. Jego wniosek był taki, że oprócz dobrze znanych promieni katodowych były inne, które poruszały się w przeciwnym kierunku, od katody z obciążeniem ujemnym do dodatnio załadowanej anody.

Promienie odkryte przez Goldsteina przeszły przez kanały katodowe, więc zostały wezwane Kanalstrahlen, lub promienie kanałowe.

W jego czasach odkrycie Goldsteina było bardzo docenione i stało się jedną z baz współczesnej fizyki.

Model atomowy Eugen Goldstein

Chociaż istnieje pewne zamieszanie w tej sprawie, w rzeczywistości Goldstein nigdy nie zaproponował własnego modelu atomowego. Jego odkrycia miały jednak fundamentalne znaczenie dla Thomson, aby rozwijać własny.

Coś podobnego występuje z odkryciem protonu. Goldstein zaobserwował tę cząstkę w rurkach próżniowych podczas eksperymentów na promieniach katodowych, ale społeczność naukowa przypisuje odkrycie Ernestowi Rutherfordowi.

Wkład i odkrycia Glasdteina

Tło swoich eksperymentów

Pierwsze eksperymenty Goldsteina z rurkami Crookes przeprowadzono w latach 70. XIX wieku. Aby to zrobić, naukowiec zmodyfikował strukturę, którą William Crookes rozwinął dekady temu.

Rurka Crookes składa się z pustej rurki wykonanej ze szkła. Wewnątrz krążą gazy, których ciśnienie można regulować przez moderowanie ewakuacji powietrza.

Rurka Crookesa. Źródło: Wikimedia Commons

Ta konstrukcja zawiera dwa metalowe elementy, które działają jak elektrody. Każdy z elementów znajduje się na jednym końcu rurki, oba podłączone do zewnętrznych źródeł napięcia.

Może ci służyć: sztywne ciało

Po zelektryfikowaniu rurki powietrze wewnętrzne jest jonizowane i staje się przewodnikiem elektrycznym. To powoduje, że gazy stają się fluorescencyjne podczas zamykania obwodu między dwoma końcami.

Crookes powiedział, że to zjawisko było spowodowane przepływem elektronów, który w tym czasie nazywał promienie katodowe. Dzięki eksperymentowi można było wykazać istnienie cząstek elementarnych o obciążeniu ujemnym w atomach.

Eksperymentuj ze zmodyfikowanymi rurkami

Aby móc przeprowadzić własne eksperymenty, Goldstein zmienił strukturę, którą Crookes dał swoim rurkom. W ten sposób dodał kilka perforacji do jednego z metalowych katod.

Kolejna z zmian już wprowadziła to podczas eksperymentu, gdy napięcie między rurką wzrosło o kilka tysięcy woltów.

Rezultatem był nowy blask wewnątrz rurki, który zaczął się od końca, w którym była perforowana metalowa katoda. Najważniejszym wydarzeniem było jednak to, że nowe promienie poruszały się w przeciwnym kierunku do katody.

Goldsteín doszedł do wniosku, że oprócz promieni katodowych, która przeszła z katody z obciążeniem ujemnym do ładunku dodatnim, był inny typ, który podróżował w przeciwnym kierunku. Naukowiec nazwał je promieniami kanałowymi.

Zachowanie tych promieni różniło się nie tylko od katody w ich trajektorii. Ponadto cząstki stanowiły również odwrotne zachowanie w odniesieniu do pola magnetycznego i pola elektrycznego.

Goldstein wydedukował, że ładunek elektryczny promieni kanałowych powinien być sprzeczny z ładunkiem promieni katodowych, to znaczy pozytywnych.

Modyfikacja rur katodowych

Eksperymenty Eugena Goldsteina były również fundamentalne, aby dowiedzieć się więcej o technicznych pojęciach o promieniach katodowych.

Dzięki eksperymentom z pustymi rurkami naukowcy odkrył, że promienie katodowe mogą wyświetlać ostre cienie w kierunku prostopadłym do obszaru pokrytego katodą.

To odkrycie było bardzo przydatne do zmodyfikowania konstrukcji rur katodowych, które były używane do tej chwili. W ten sposób katody wklęsły można umieścić w ich zakątkach, tak że pojawiły się skoncentrowane promienie. Ta technika miała później szeroki zakres aplikacji.

Z drugiej strony promienie kanałowe, zwane również promieniami anodowymi lub promieniami dodatnimi, zależą bezpośrednio od fizycznych i chemicznych właściwości gazu wprowadzonego w rurce.

Wśród innych aspektów związek między masą cząstek a ładunkiem elektrycznym różni się w zależności od charakteru używanego gazu.

Może ci służyć: higroskopowość: koncepcja, substancje higroskopowe, przykłady

Ten współczynnik różnicujący pozwolił na wyjaśnienie faktu, że cząstki opuściły wnętrze gazu, zamiast tego z zelektryfikowanej anody rurowej.

Pierwsze kroki w odkryciu protonu

Chociaż czasami jego odkrycie jest mu przypisywane, Goldstein był odpowiedzialny tylko za umieszczenie podstawy, które doprowadziły do ​​potwierdzenia istnienia podstawowych cząstek z ładunkiem dodatnim.

Źródło: SlidePlayer

W swoich eksperymentach ze zmodyfikowanymi rurkami Ray Cathod, naukowcy obserwował promienie, które przekroczyły katodę w przeciwnym kierunku promieni katodowych.

Po zbadaniu promieni kanałowych, nazwie, która otrzymała ten nowy rodzaj promienia, Goldstein ustalił, że zostały one utworzone przez cząstki obciążenia dodatnie i że ich masa była inna w zależności od użytego gazu.

Jednak odkrycie protonu zostało dokonane kilkadziesiąt lat później, kiedy brytyjski chemik i fizyk Ernest Rutherford przeprowadził podobne eksperymenty z azotem.

Podstawy współczesnej fizyki

Oprócz konkretnych wyników swoich eksperymentów, Goldstein przyczynił się do nich podstawy współczesnej fizyki. W ten sposób odkrycie promieni kanałowych pozwoliło potwierdzić pomysł, że atomy poruszały się z określonym wzorem i przy dużej prędkości.

Oba pomysły były kluczem do rozwoju obecnej fizyki atomowej, dziedziny fizyki, która analizuje właściwości i zachowanie atomów we wszystkich aspektach.

Wśród innych aspektów praca Goldsteina miała fundamentalne znaczenie dla badań izotopów, oprócz jego wkładu w inne zastosowania naukowe, które nadal są w pełni ważne.

Opublikowane prace

Przez kilka dziesięcioleci badania Goldstein były publikowane w różnych czasopismach. Wśród najważniejszych są Ueber Die Reflection Elektrischer Strahlen (1882); Ueber Elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber Die Durch Kathodenstrahlen Hercgerufenen Färbungen Einiger Salze (1897); I Ueber eine noch nicht unntersuchte strahlungsform i der katode induzierter enladungen (1898).

W tym samym roku jego śmierci, 1930, wszystkie jego pisma zostały zebrane, aby zostać opublikowane w jednym tomie. Praca otrzymała tytuł Promienie Canales.

Bibliografia

1. Kącik edukacyjny. Eugen Goldstein, jego odkrycie promieni kanałowych, które doprowadziły do ​​znalezienia izotopów. Uzyskane z rogu.org
2. Dla edukacji. Eugen Goldstein - biografia i model atomowy. Uzyskane z Porlaeducacion.MX
3. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. Eugen Goldstein. Uzyskane z Britannica.com
4. Pełny słownik biografii naukowej. Goldstein, Eugen. Uzyskane z encyklopedii.com
5. Sutori. Historia projektu atomowego. Uzyskane z Sutori.com
6. Brainkart. Promienie i właściwości promieni pozytywnych (lub) kanałów. Uzyskane z Brainkart.com