Юджин Голдщайн Открития и приноси

Юджин Голдщайн е водещ немски физик, роден в днешна Полша през 1850 г. Научната му работа включва експерименти с електрически явления в газове и катодни лъчи.

Голдстейн идентифицира съществуването на протони като равни и противоположни заряди на електрони. Това откритие е извършено чрез експериментиране с електроннолъчеви тръби, през 1886 година.

Едно от неговите най-забележителни наследства се състои в откриването на това, което сега е известно като протони, заедно с канални лъчи, известни също като анодни или положителни лъчи..

индекс

• 1 Имаше ли атомен модел на Голдщайн?
• 2 Експерименти с катодни лъчи
  • 2.1 Крук тръби
  • 2.2 Модификация на тръби на Крукс
• 3 Каналните лъчи
  • 3.1 Модификация на катодните тръби
• 4 Приносите на Голдщайн
  • 4.1. Първи стъпки в откриването на протона
  • 4.2 Основи на съвременната физика
  • 4.3 Изотопно изследване
• 5 Препратки

Имаше ли атомен модел на Голдщайн?

Годлщайн не е предложил атомен модел, въпреки че откритията му позволяват развитието на атомния модел на Томсън.

От друга страна, той понякога се смята за откривател на протона, който наблюдавам във вакуумните тръби, където наблюдава катодните лъчи. Въпреки това, Ернест Ръдърфорд се счита за откривател в научната общност.

Експерименти с катодни лъчи

Крук тръби

По време на десетилетието на 70-те години Голдщайн започва експериментите си с тръби Крукс, след което прави промени в структурата, разработена от Уилям Крукс през 19-ти век..

Основната структура на тръбата Crookes се състои от празна тръба от стъкло, вътре в която циркулират газове. Налягането на газовете вътре в тръбата се регулира чрез намаляване на евакуацията на въздуха вътре в нея.

Устройството има две метални части, едната на всеки край, които действат като електроди, и двата края са свързани към външни източници на напрежение.

Когато електрифицирате тръбата, въздухът се йонизира и става проводник на електричество. В резултат на това газовете стават флуоресцентни, когато веригата е затворена между двата края на тръбата.

Крукс заключава, че това явление се дължи на съществуването на катодни лъчи, т.е. поток от електрони. С този експеримент беше показано съществуването на елементарни частици с отрицателен заряд върху атомите.

Модификация на тръби Крукс

Голдстейн модифицира структурата на тръбата на Крукс и добавя няколко перфорации към една от металните катоди на тръбата.

В допълнение, той повтори експеримента с модификацията на тръбата на Крукс, увеличавайки напрежението между краищата на тръбата до няколко хиляди волта.

При тази нова конфигурация, Голдстейн откри, че тръбата излъчва нов блясък, който започва от края на перфорираната тръба.

Най-важното обаче е, че тези лъчи се движат в противоположна посока на катодните лъчи и се наричат ​​канални лъчи.

Голдщайн заключава, че в допълнение към катодните лъчи, които преминават от катода (отрицателен заряд) към анода (положителен заряд), има друг лъч, който пътува в обратна посока, т.е. от анода към катода на модифицираната тръба..

В допълнение, поведението на частиците по отношение на тяхното електрическо поле и магнитно поле, е напълно противоположно на това на катодните лъчи.

Този нов поток е кръстен от Голдщайн като канални лъчи. Тъй като каналните лъчи пътуват в обратната посока на катодните лъчи, Голдщайн заключава, че естеството на техния електрически заряд също трябва да бъде противоположно. Това означава, че каналните лъчи имат положителен заряд.

Каналните лъчи

Каналните лъчи възникват, когато катодните лъчи се сблъскват с атомите на газа, който е затворен вътре в епруветката.

Частиците с еднакви заряди се отблъскват. Започвайки от тази база, електроните на катодния лъч отблъскват електроните на газовите атоми, а последните се отделят от първоначалното им образуване..

Газовите атоми губят отрицателния си заряд и са положително заредени. Тези катиони са привлечени от отрицателния електрод на тръбата, като се има предвид естественото привличане между противоположни електрически заряди.

Голдщайн нарича тези лъчи "Каналстрахлен", за да се позове на противоположността на катодните лъчи. Положително заредените йони, които образуват каналните лъчи, се движат към перфорирания катод, докато преминат през тях, като се има предвид естеството на експеримента..

Оттук следва, че този вид феномен е известен в научния свят като канални лъчи, тъй като те преминават през съществуващата перфорация в катода на изследваната тръба.

Модификация на катодни тръби

Също така есетата на Юджин Годлщайн също допринесоха по забележителен начин за задълбочаване на техническите представи за катодните лъчи..

Чрез експерименти върху евакуирани тръби, Голдстейн открива, че катодните лъчи могат да прожектират остри сенки на емисиите, перпендикулярни на зоната, покрита от катода..

Това откритие е много полезно за модифициране на дизайна на използваните досега епруветки и за поставяне на вдлъбнати катоди в техните ъгли, за да се получат фокусирани лъчи, които ще се използват в различни приложения в бъдеще..

От друга страна, каналните лъчи, известни също като анодни лъчи или положителни лъчи, зависят пряко от физико-химичните характеристики на газа, съдържащ се в тръбата..

Следователно, връзката между електрическия заряд и масата на частиците ще бъде различна в зависимост от естеството на газа, който се използва по време на експеримента..

С това заключение фактът, че частиците излязоха от газа, а не от анода на електрифицираната тръба, беше изяснен.

Приносите на Голдщайн

Първи стъпки в откриването на протона

Базирайки се на увереността, че електрическият заряд на атомите е неутрален, Голдщайн е направил първите стъпки за проверка на съществуването на фундаментални частици, положително заредени.

Основи на съвременната физика

Изследванията на Голдщайн донесоха с него основите на съвременната физика, тъй като демонстрацията на съществуването на каналните лъчи позволява да се формализира идеята, че атомите се движат бързо и със специфичен модел на движение..

Този тип понятия е от ключово значение за това, което сега е известно като атомна физика, т.е. областта на физиката, която изучава поведението и свойствата на атомите във всичките им разширения..

Изотопно изследване

Така анализът на Голдщайн доведе до изследване на изотопите, например, сред много други научни приложения, които са напълно валидни днес..

Въпреки това, научната общност приписва откритието на протона на химика и физика на новозеландеца Ернест Ръдърфорд в средата на 1918 г..

Откриването на протона, като противоположно на електрона, положи основите за изграждането на атомния модел, който познаваме днес..

препратки

1. Експериментът с каналните лъчи (2016). Изтеглено от: byjus.com
2. Атомът и атомните модели (s.f.) Възстановен от: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Изтеглено от: britannica.com
4. Eugen Goldstein (s.f.). Изтеглено от: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (s.f.). Хавана, Куба Получено от: ecured.cu
6. Уикипедия, Свободната енциклопедия (2018). Юджин Голдщайн. Изтеглено от: en.wikipedia.org
7. Уикипедия, Свободната енциклопедия (2018). Крук тръба. Изтеглено от: en.wikipedia.org