Джоузеф Томсън Биография и приноси към науката и химията



Джоузеф Джон Томсън Той беше известен химик за различни приноси, като откриването на електрона, неговия атомен модел, откриването на изотопите или експеримента на катодния лъч..

Той е роден в Cheetam Hill, район на Манчестър, Англия, на 18 декември 1856 г. Също известен като „J.J..

През 1890 г. J. J. Thomson се жени за Rose Elizabeth Paget, дъщеря на лекаря сър Edward George Paget, с когото имах две деца: момиче на име Joan Paget Thomson и момче, George Paget Thomson.

Последният ще стане известен учен, получил през 1937 г. Нобелова награда за физика за работата си с електрони.

От ранна възраст Томсън фокусира изследванията си върху структурата на атомите, откривайки по този начин съществуването на електрони и изотопи, наред с много други приноси..

През 1906 г. Томсън получава Нобелова награда за физика, "като признание за голямата заслуга на неговите теоретични и експериментални изследвания за провеждането на електричество чрез газове", както и много други награди за неговата работа. (1)

През 1908 г. той е бил рицар на британската корона и е почетен професор по физика в Кеймбридж и в Кралския институт в Лондон..

Той почина на 30 август 1940 г. на 83 г. в град Кеймбридж, Великобритания. Физикът е погребан в абатството Уестминстър, близо до гробницата на сър Исак Нютон. (2)

индекс

  • 1 Основен принос на Томсън за науката
    • 1.1 Откриване на електрона
    • 1.2 Атомният модел на Томсън
    • 1.3 Разделяне на атомите
    • 1.4 Откриване на изотопи
    • 1.5 Експерименти с катодни лъчи 
    • 1.6 Масов спектрометър
  • 2 Наследството на Томсън
  • 3 Избрани произведения
  • 4 Препратки

Основен принос на Томсън към науката

Откриване на електрона

През 1897 г. J.J. Томсън открил нова частица по-лека от водорода, която била кръстена "електрон".

Водородът се разглежда като единица за измерване на атомното тегло. Дотогава атомът беше най-малкото разделение на материята.

В този смисъл Томсън първи открива отрицателно заредените корпускулярни субатомни частици.

Атомният модел на Томсън

Атомният модел на Томсън е структурата, която английският физик приписва на атомите. За учения атомите са сфера на положителния заряд.

Там отрицателно заредените електрони, равномерно разпределени по този положително зареден облак, бяха вградени, неутрализирайки положителния заряд на масата на атома..

Този нов модел замества разработения от Далтън и по-късно той ще бъде опроверган от Ръдърфорд, ученик на Томсън в Лабораториите Кавендиш, Кеймбридж.. 

Разделяне на атоми

Thomson използва положителните или анодните лъчи за отделяне на атоми с различна маса. Този метод му позволява да изчисли електроенергията, транспортирана от всеки атом и броя на молекулите на кубичен сантиметър.

Като е способен да разделя атоми с различна маса и заряд, физикът открива съществуването на изотопи. Също така, с изучаването на позитивни лъчи, той направи голям напредък към масова спектрометрия.

Откриване на изотопите

J.J. Томсън открил, че неоновите йони имат различни маси, т.е. различни атомни тегла. Ето как Томсън показа, че неонът има два подтипа изотопи, неон-20 и неон-22..

Изотопите, изучени и до днес, са атоми на същия елемент, но техните ядра имат различни масови числа, тъй като те са съставени от различни количества неутрони в техния център..

Експерименти с катодни лъчи

Катодните лъчи са електронни потоци във вакуумни тръби, т.е. стъклени тръби с два електрода, един положителен и един отрицателен.

Когато отрицателният електрод, или също наричан катод, се нагрява, той излъчва радиация, която е насочена към положителния електрод или анод, в права линия, ако в този път няма магнитно поле..

Ако стените на тръбното стъкло са покрити с флуоресцентен материал, ударът на катодите срещу този слой произвежда проекция на светлина.

Томсън изследва поведението на катодните лъчи и стига до заключенията, че лъчите се разпространяват по права линия.

Също така тези лъчи могат да бъдат отклонени от траекторията им чрез наличието на магнит, т.е. на магнитно поле. В допълнение, лъчите могат да движат лопатките със силата на циркулиращата маса електрони, като по този начин показват, че електроните имат маса.

J.J. Томсън експериментира с промяната на газа в електронно-лъчевата тръба, но поведението на електроните не се променя. Също така, катодните лъчи затопляха обектите, които се намираха на пътя между електродите. 

В заключение, Томсън показа, че катодните лъчи имат светлинни, механични, химически и термични ефекти.

Катодните лъчеви тръби и техните светлинни свойства бяха трансцендентални за по-късното изобретение на тръбната телевизия (CTR) и видеокамерите..

Масспектрометър

J.J. Thomson създаде първия подход масспектрометър. Този инструмент позволява на учените да изследват съотношението маса / заряд на електронно-лъчевите тръби и измерват колко те се отклоняват от влиянието на магнитно поле и количеството енергия, която те носят..

С това изследване той стигна до заключението, че катодните лъчи са съставени от отрицателно заредени корпускули, които са вътре в атомите, като по този начин постулират делимостта на атома и водят до фигурата на електрона.

По същия начин, напредъкът в масовата спектрометрия продължава до днес, развивайки се по различни методи за разделяне на електроните от атомите.

В допълнение, Томсън първи предложи първия вълновод Този експеримент се състои в разпространение на електромагнитни вълни в контролирана цилиндрична кухина, която за първи път е извършена през 1897 г. от лорд Рейли, друга Нобелова награда за физика..

Вълноводите ще бъдат широко използвани в бъдеще, дори и днес с предаване на данни и оптични влакна.

Наследството на Томсън

Thomson (Th) е създаден като единица за измерване на масовото натоварване в масова спектрометрия, предложена от химиците Cooks и Rockwood, в чест на Thomson.

Тази техника позволява да се определи разпределението на молекулите на веществото в зависимост от неговата маса и, разпознавайки от нея, които присъстват в проба от веществото..

Формула на Томсън (Th):

Избрани произведения

  • Разпръскването на електроенергия чрез газове, провеждане на електроенергийни газове (1900 г.).
  • Корпускулярната теория на материята, Електронът в химията и спомените и отраженията (1907).
  • Отвъд Електрона (1928).

препратки

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biographical. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Томсън, Джоузеф Дж., Провеждане на електричество чрез газове. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Менчака Роча, Артуро.  Дискретният чар на елементарните частици.
  4. Кристин, Ханс Рудолф, Основи на общата и неорганичната химия, том 1. Барселона, Испания. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Арзани, Аврора Кортина, Обща елементарна химия. Мексико, редакция Porrúa, 1967.
  6. Р. Г. Кук, А. Л. Рокууд. Бързо комунизиране. Масов спектрометър. 5, 93 (1991).