Eugen Goldstein Biografija, prispevki in odkritja

Eugen Goldstein Bil je nemški fizik, rojen leta 1850, katerega glavni znanstveni prispevek je bilo odkritje anodnih žarkov, imenovanih tudi kanali. Njegova dela so bila, enako pomembna, da je Joseph John Thomson pozneje predstavil svoj atomski model, česar Goldstein nikoli ni storil.

Goldstein je od bogate družine delal v Berlinskem observatoriju med letoma 1878 in 1890. Vendar je bila njegova kariera skoraj v celoti razvita v Obrvatoriju Potsdam, kjer je vadil kot vodja oddelka za astrofiziko. Poleg tega je bil profesor fizike na Berlinski univerzi.

Njegovi eksperimenti o električnih izpustih v praznini so privedli do odkritja kanalov žarkov. Goldstein je svoje delo predstavil na Berlinski akademiji leta 1886 in nadaljeval z raziskovanjem iste teme do začetka 20. stoletja. Njegovi sklepi o poti teh žarkov so leta 1913 vodili do odkritja izotopov.

Rezultati teh poskusov so bili poleg drugih odkritij objavljeni tudi v več nemških revijah. Končno so bili njegovi članki zbrani za objavo v delu, imenovanem Canales Rays, leta 1830, istega leta njegove smrti.

[TOC]

Biografija

Eugen Goldstein se je rodil 5. septembra 1850 v Gleiwitzu (sedanje poljsko mesto Gliwice), mesto, ki se nahaja v visoki Prusiji Prusia. Njegova družina je bila namenjena vinogradništvu, kar jim je omogočilo zelo dobro položaj.

Po študiju na gimnaziji (Inštitut) Ratibor je leta 1869 vstopil na univerzo v Breslau. Goldstein se je pozneje preselil v Berlin, na katerega je univerza doktoriral pod nadzorom nemškega fizika Hermanna von Helmholtz.

Hermann von Helmholtz

Biografska sinteza

Goldstein je svoje prvo znanstveno delo objavil leta 1876, zadnji pa je luč ugledal petdeset let kasneje. Večina jih je bila namenjena zadevam, povezanim s tem, kar bi bilo veliko zanimanja za njihovo poklicno življenje: električni šoki, tako v visokem in zmernem okolju.

Znanstvenik je delal v observatoriju v Berlinu med letoma 1878 in 1890. Leta 1888 je postal profesor na Berlinski univerzi.

S pomočjo Akademije znanosti je izvedel veliko število poskusov na električnih izpustu v praznini, ki se je zaključila z odkritjem kanalov. Njegova dela so ga pripeljala do nagrajene medalje Hughes leta 1908.

Katofske cevi za žarke, 1890. Vir: Dadotet, CC0, prek Wikimedia Commons

Vendar se je večina njegove poklicne kariere razvila v observatoriju Potsdam v Nemčiji. Tam je od leta 1927 opravljal mesto direktorja oddelka za astrofiziko. Tudi Goldstein je sodeloval z Inštitutom za tehnično fiziko.

Vam lahko služi: kaj pa energija, ki jo vsebuje materiala?

Poleg teh znanstvenih dejavnosti je Goldstein služil kot pravec v zadevah, povezanih z judovskim priseljevanjem, v skupnost, katere del je bil del.

Eugen Goldstein se je leta 1925 poročil z napredno starostjo. Pet let pozneje, 26. decembra 1930, je umrl in bil pokopan na hebrejskem pokopališču Weißensee v mestu Berlin.

Eugen Goldstein grobnica. Vir: Z Thomas, CC BY-SA 4.0, prek Wikimedia Commons

Delo in delo

Goldsteinova dela so imela v ozadju študije, ki jih je Julius Plücker izvedel sredi devetnajstega stoletja na svetlobi, ki se oddaja v izpustne cevi, in vpliv, ki so ga imela magnetna polja v sijaju.

Pozneje, leta 1869.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín je v 1870 -ih že opravil svoje študije o odpustnih ceveh. Takrat je krstil svetlobne emisije, ki so jih preučevali drugi znanstveniki, kot so Kathodensstrahlen, ali katodne žarke.

Leta 1886 je raziskovalec odkril, da perforirane katodne cevi za odvajanje oddajajo tudi svetlobo na koncu katode. Njegov zaključek je bil, da so poleg dobro znanih katodnih žarkov še drugi, ki so se premikali v nasprotni smeri, od katode z negativno obremenitvijo do pozitivno obremenjene anode.

Žarki, ki jih je odkril Goldstein, so šli skozi katodne kanale, zato so jih poklicali Kanalstrahlen, ali kanalski žarki.

V svojem času je bila Goldsteinova ugotovitev zelo cenjena in postala ena od baz sodobne fizike.

Atomski model Eugen Goldstein

Čeprav je pri tej številki nekaj zmede, v resnici Goldstein nikoli ni predlagal svojega atomskega modela. Njegova odkritja pa so bila temeljna, da je Thomson razvil svoje.

Nekaj ​​podobnega se zgodi z odkritjem protona. Goldstein je ta delček opazil v vakuumskih ceveh med poskusi na katodnih žarkih, vendar znanstvena skupnost pripisuje odkritju Ernestu Rutherfordu.

Glasdtein prispevki in odkritja

Ozadje vaših poskusov

Goldsteinovi prvi poskusi s cevmi Crookes so bili narejeni v 1870 -ih. Za to je znanstvenik spremenil strukturo, ki jo je William Crookes razvil pred desetletji.

Cev Crookes je sestavljena iz prazne cevi, narejene iz stekla. V notranjosti krožijo plini, katerih tlak je mogoče regulirati z moderiranjem evakuacije zraka v njem.

Crookes Tube. Vir: Wikimedia Commons

Ta struktura vsebuje dva kovinska kosa, ki delujeta kot elektrode. Vsak kosov je nameščen na enem koncu cevi, oba povezana z zunanjimi napetostnimi viri.

Vam lahko služi: togo telo

Ko je cev elektrificirana, je notranji zrak ioniziran in postane električni prevodnik. To povzroči, da plini postanejo fluorescenčni pri zapiranju vezja med obema koncima.

Crookes je dejal, da je bil ta pojav posledica toka elektronov, ki so ga takrat imenovali katodni žarki. Zahvaljujoč vašemu eksperimentu bi lahko pokazali obstoj osnovnih delcev z negativno obremenitvijo atomov.

Eksperimentirajte s spremenjenimi cevmi

Da bi lahko izvedel svoje eksperimente, je Goldstein spremenil strukturo, ki jo je Crookes dal v svoje cevi. Tako je v eno od kovinskih katod dodal več perforacij.

Druga od sprememb je bila že med poskusom, ko se je napetost med cevjo povečala za nekaj tisoč voltov.

Rezultat je bil nov sijaj znotraj cevi, ki se je začel od konca, kjer je bila perforirana kovinska katoda. Vendar je bil vrhunec, da so se novi žarki premikali v nasprotni smeri do katode.

Goldsteín je ugotovil, da je poleg katodnih žarkov, ki so šli iz katode z negativnim bremenom, do pozitivnega naboja, še ena vrsta, ki je potovala v nasprotni smeri. Znanstvenik jih je poimenoval kanalski žarki.

Obnašanje teh žarkov se ni samo razlikovalo od katode v njihovi poti. Poleg tega so delci predstavljali tudi nasprotno vedenje glede na njihovo magnetno polje in električno polje.

Goldstein je ugotovil, da mora biti električni naboj kanalov žarki v nasprotju s katodnimi žarki, torej pozitivno.

Sprememba katodnih cevi

Temeljni eksperimenti Eugena Goldsteina so bili temeljni, če želite izvedeti več o tehničnih predstavah o katodnih žarkih.

Zahvaljujoč njegovim poskusom s praznimi cevmi je znanstvenik odkril, da lahko katodni žarki projicirajo akutne sence v smeri, pravokotno na območje, pokrito s katodo.

Ta ugotovitev je bila zelo koristna za spreminjanje zasnove katodnih cevi, ki so bile uporabljene do tega trenutka. Tako bi lahko v svoje vogale postavili konkavne katode, tako da so se pojavili osredotočeni žarki. Ta tehnika je imela kasneje široko paleto aplikacij.

Po drugi strani so kanalski žarki, imenovani tudi anodni žarki ali pozitivni žarki, neposredno odvisni od fizikalnih in kemijskih značilnosti plina, ki se uvaja znotraj cevi.

Med drugimi vidiki je razmerje med maso delcev in električnim nabojem drugačno, odvisno od narave uporabljenega plina.

Lahko vam služi: Higroskopičnost: koncept, higroskopske snovi, primeri

Ta različni faktor je omogočil razjasnitev dejstva, da so delci zapustili notranjost plina, namesto da bi to storili anode elektrificirane cevi.

Prvi koraki pri odkritju protona

Čeprav mu včasih pripisujejo njegovo odkritje, je bil Goldstein odgovoren le za postavitev baze, ki je privedla do potrditve obstoja temeljnih delcev s pozitivnim nabojem.

Vir: SlidePlayer

Znanstvenik je v svojih poskusih s spremenjenimi katodnimi cevki opazoval žarke, ki so prečkali katodo v nasprotni smeri katodnih žarkov.

Po preučevanju kanalov žarkov je ime, ki je prejelo to novo vrsto žarkov, Goldstein ugotovil, da so nastali s pozitivnimi delci in da je bila njihova masa drugačna glede na uporabljeni plin.

Vendar je bilo odkritje protona izvedeno desetletja pozneje, ko je britanski kemik in fizik Ernest Rutherford izvedel podobne poskuse z dušikom.

Temelji sodobne fizike

Poleg konkretnih rezultatov svojih poskusov je Goldstein z njimi prispeval tudi na osnova sodobne fizike. Na ta način je odkritje kanalov žarkov omogočilo potrditev ideje, da so se atomi premikali z določenim vzorcem in z veliko hitrostjo.

Obe ideji sta bili ključni za razvoj trenutne atomske fizike, področje fizike, ki analizira lastnosti in vedenje atomov v vseh njihovih vidikih.

Med drugimi vidiki je bilo Goldsteinovo delo temeljno za preučevanje izotopov, poleg njegovega prispevka k drugim znanstvenim aplikacijam, ki so še danes v celoti veljavne.

Objavljena dela

Več desetletij so bile v različnih revijah objavljene študije Goldsteina. Med najpomembnejšimi so Ueber die odsev Elektrischer Strahlen (1882); Ueber elektrische leitung im vakuum (1885); Ueber die Durch Kathodensstrahlen HercErufenen färbungen Einiger Salze (1897); in Ueber eine noch nicht unnersuchte Strahlungsform a der Kathode Induzierter Eldungen (1898).

Istega leta njegove smrti, 1930, so bili zbrani vsi njegovi spisi, ki so bili objavljeni v enem samem zvezku. Delo je prejelo naslov Canales žarki.

Reference

1. Izobraževalni kotiček. Eugen Goldstein, njegovo odkritje kanalov žarkov, ki so privedle do ugotovitve izotopov. Pridobljeno iz kota.org
2. Za izobraževanje. Eugen Goldstein - biografija in atomski model. Pridobljeno iz porlaeducaciona.mx
3. Uredniki Enyclopeedia Britannica. Eugen Goldstein. Pridobljeno od Britannice.com
4. Celoten slovar znanstvene biografije. Goldstein, Eugen. Pridobljeno iz enciklopedije.com
5. Sutori. Zgodovina projekta Atom. Pridobljeno od sutorija.com
6. Brainkart. Žarki in lastnosti pozitivnih žarkov (ali) kanalov. Pridobljeno iz Brainkarta.com