Eugen Goldstein -biografi, bidrag og funn

Eugen Goldstein Han var en tysk fysiker født i 1850, hvis viktigste vitenskapelige bidrag var oppdagelsen av anodiske stråler, også kalt kanaler. Hans verk var like grunnleggende for at Joseph John Thomson senere skulle presentere sin atommodell, noe som Goldstein aldri gjorde.

Fra en velstående familie jobbet Goldstein ved Berlin Observatory mellom 1878 og 1890. Imidlertid ble karrieren nesten fullstendig utviklet ved Potsdam Observatory, hvor han trente som sjef for astrofysikkdelen. I tillegg var han fysikkprofessor ved University of Berlin.

Hans eksperimenter på elektriske utslipp i tomrommet førte til oppdagelsen av kanalstrålene. Goldstein presenterte arbeidet sitt ved Academy of Berlin i 1886 og fortsatte å undersøke det samme emnet frem til begynnelsen av 1900 -tallet. Hans konklusjoner om banen til disse strålene førte i 1913 til oppdagelsen av isotopene.

Resultatene fra disse eksperimentene, i tillegg til andre funn, ble publisert i flere tyske magasiner. Til slutt ble artiklene hans samlet for publisering i et verk kalt Canales Rays, i 1830, samme år av hans død.

[TOC]

Biografi

Eugen Goldstein ble født 5. september 1850 i Gleiwitz (den nåværende polske byen Gliwice), en by som deretter ligger i det høye Preussen Preussen. Familien hans var dedikert til vindyrking, noe som tillot dem å ha en veldig godt stilling.

Etter å ha studert ved gymsalen (instituttet) i Ratibor, kom han i 1869 inn på University of Breslau. Goldstein flyttet senere til Berlin, på hvis universitet han gjorde doktorgraden under tilsyn av den tyske fysikeren Hermann von Helmholtz.

Hermann von Helmholtz

Biografisk syntese

Goldstein publiserte sitt første vitenskapelige arbeid i 1876, mens den siste så lyset femti år senere. De fleste av dem var dedikert til saker relatert til hva.

Forskeren jobbet ved observatoriet som ligger i Berlin mellom 1878 og 1890. I 1888 ble han professor ved University of Berlin.

Ved hjelp av Academy of Sciences gjennomførte han et stort antall eksperimenter på elektriske utslipp i tomrommet som ble avsluttet med oppdagelsen av kanalene. Hans verk førte til at han ble tildelt Hughes -medaljen i 1908.

Cathophical Ray Tubes, 1890. Kilde: Dadotet, CC0, via Wikimedia Commons

Imidlertid utviklet det meste av hans profesjonelle karriere ved Potsdam Observatory, Tyskland. Der hadde han stillingen som direktør for Institutt for astrofysikk fra 1927. Også Goldstein samarbeidet med Institute of Technical Physics.

Kan tjene deg: hva med energien i materialene?

I tillegg til disse vitenskapelige aktivitetene, fungerte Goldstein som jurist i saker relatert til jødisk innvandring, et samfunn som han var en del.

Eugen Goldstein giftet seg med en avansert alder, i 1925. Fem år senere, 26. desember 1930, døde han og ble gravlagt på den hebraiske kirkegården til Weißensee, i byen Berlin.

Eugen Goldstein grav. Kilde: Z Thomas, CC By-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Arbeid og arbeid

Goldsteins verk hadde som bakgrunn studiene utført av Julius Plücker på midten av nittende århundre på lyset som ble sluppet ut i utladningsrørene og påvirkningen som magnetfeltene hadde i gløden.

Senere, i 1869, analyserte Johann Wilhelm Hittorf kraftstrålene utslippsrør som strekker seg fra katoden, den negative elektroden.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín hadde allerede gjennomført sine egne studier på utskrivningsrørene på 1870 -tallet. På den tiden døpte han lysutslipp undersøkt av andre forskere som som Kathodeenstrahlen, eller katodestråler.

I 1886 oppdaget forskeren at perforerte katodeutladningsrør også sendte ut lys på slutten av katoden. Konklusjonen hans var at det i tillegg til de velkjente katodestrålene var andre som beveget seg i motsatt retning, fra katoden med negativ belastning til den positivt lastede anoden.

Strålene oppdaget av Goldstein passerte gjennom katodekanalene, så de ble kalt Kanalstrahlen, eller kanalstråler.

I sin tid ble Goldsteins funn høyt verdsatt og ble en av basene i moderne fysikk.

Eugen Goldstein atommodell

Selv om det er en viss forvirring i dette problemet, foreslo Goldstein i virkeligheten aldri en egen atommodell. Hans funn var imidlertid grunnleggende for Thomson å utvikle sine egne.

Noe lignende skjer med oppdagelsen av proton. Goldstein observerte denne partikkelen i vakuumrørene under eksperimentene på katodestrålene, men det vitenskapelige samfunnet tilskriver oppdagelsen til Ernest Rutherford.

Glasdtein bidrag og funn

Bakgrunn for eksperimentene dine

Goldsteins første eksperimenter med Crookes -rør ble laget på 1870 -tallet. For å gjøre dette modifiserte forskeren strukturen som William Crookes hadde utviklet for flere tiår siden.

Crookes -røret består av et tomt rør laget med glass. Innvendig sirkulerer gasser, hvis trykk kan reguleres ved å moderere evakuering av luften i den.

Crookes Tube. Kilde: Wikimedia Commons

Denne strukturen inneholder to metallstykker, som fungerer som elektroder. Hver av brikkene er plassert i den ene enden av røret, begge koblet til eksterne spenningskilder.

Kan tjene deg: stiv kropp

Når røret er elektrifisert, blir den indre luften ionisert og blir en elektrisitetsleder. Dette fører til at gassene blir lysstoffrør når de lukker kretsen mellom de to ender.

Crookes sa at dette fenomenet skyldtes strømmen av elektroner, som på den tiden kalte katodestråler. Takket være eksperimentet ditt, kan eksistensen av elementære partikler med negativ belastning i atomer demonstreres.

Eksperimenter med modifiserte rør

For å kunne utføre sine egne eksperimenter, endret Goldstein strukturen som Crookes hadde gitt til rørene sine. Dermed la han til flere perforeringer til en av metallkatodene.

En annen av endringene gjorde det allerede under eksperimentet, da spenningen mellom røret økte med flere tusen volt.

Resultatet var en ny glød inne i røret, som startet fra slutten der den perforerte metalliske katoden var. Høydepunktet var imidlertid at de nye strålene beveget seg i motsatt retning av katoden.

Goldsteín konkluderte med at det, i tillegg til katodestays, som gikk fra katoden med en negativ belastning til en positiv ladning, var en annen type som reiste i motsatt retning. Forskeren kalte dem kanalstråler.

Oppførselen til disse strålene skilte seg ikke bare fra katoden i deres bane. I tillegg presenterte partiklene også en motsatt oppførsel med hensyn til deres magnetfelt og deres elektriske felt.

Goldstein trukket ut at den elektriske ladningen av kanalstråler skal være i strid med katodestråler, det vil si positivt.

Endring av katodestuper

Eugen Goldsteins eksperimenter var også grunnleggende for å lære mer om tekniske forestillinger om katodestråler.

Takket være eksperimentene sine med de tomme rørene, oppdaget forskeren at katodestrålene kunne projisere akutte skygger i en retning vinkelrett på området dekket av katoden.

Dette funnet var veldig nyttig for å endre utformingen av katodestuene som ble brukt til det øyeblikket. Dermed kunne konkave katoder plasseres i hjørnene deres, slik at fokuserte stråler dukket opp. Denne teknikken hadde senere et bredt utvalg av applikasjoner.

På den annen side avhenger kanalstrålene, også kalt anodiske stråler eller positive stråler, direkte av de fysiske og kjemiske egenskapene til gassen som introduseres inne i røret.

Blant andre aspekter er forholdet mellom partiklene og den elektriske ladningen forskjellig avhengig av arten av gassen som brukes.

Kan tjene deg: Higroskopisitet: konsept, hygroskopiske stoffer, eksempler

Denne differensierende faktoren tillot å tydeliggjøre det faktum at partiklene forlot gassens indre, i stedet for å gjøre det av det elektrifiserte røranoden.

Første trinn i oppdagelsen av proton

Selv om hans oppdagelse noen ganger tilskrives ham, var Goldstein bare ansvarlig for å sette basen som førte til å bekrefte eksistensen av grunnleggende partikler med positiv ladning.

Kilde: SlidePlayer

I sine eksperimenter med de modifiserte katodestrålerørene observerte forskeren stråler som krysset katoden i motsatt retning av katodestrålene.

Etter å ha studert kanalstrålene, et navn som mottok denne nye typen strål.

Oppdagelsen av proton ble imidlertid gjort flere tiår senere, da den britiske kjemikeren og fysikeren Ernest Rutherford gjennomførte lignende eksperimenter med nitrogen.

Grunnlag for moderne fysikk

I tillegg til de konkrete resultatene av eksperimentene hans, bidro Goldstein med dem grunnlaget for moderne fysikk. På denne måten tillot oppdagelsen av kanalstrålene å bekrefte ideen om at atomene beveget seg med et spesifikt mønster og med høy hastighet.

Begge ideene var nøkkelen til utviklingen av den nåværende atomfysikken, fysikkfeltet som analyserer egenskapene og atomenes egenskaper i alle deres aspekter.

Blant andre aspekter var Goldsteins arbeid grunnleggende for studiet av isotoper, i tillegg til hans bidrag til andre vitenskapelige applikasjoner som, fremdeles i dag, er fullt gyldige.

Publiserte verk

I flere tiår ble Goldstein -studier publisert i forskjellige magasiner. Blant de viktigste er Ueber die Reflection Elektrischer Strahlen (1882); Ueber Elektrische Leitung Im Vakuum (1885); Ueber Die Durch Kathodeenstrahlen Hercgerufenen Färbungen Einiger Salze (1897); og Ueber Eine Noch Nicht Unntersuchte Strahlungsform An Der Kathode Induzierter Enladungen (1898).

Samme år av hans død, 1930, ble alle hans forfattere samlet for å bli publisert i et enkelt bind. Arbeidet fikk tittelen på Canales Rays.

Referanser

1. Utdanningshjørne. Eugen Goldstein, hans oppdagelse av kanalstrålene som førte til funnet av isotoper. Hentet fra hjørnet.org
2. For utdanning. Eugen Goldstein - Biografi og atommodell. Hentet fra porlaeducacion.MX
3. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. Eugen Goldstein. Hentet fra Britannica.com
4. Komplett ordbok for vitenskapelig biografi. Goldstein, Eugen. Hentet fra leksikon.com
5. Sutori. Historien om atomprosjektet. Hentet fra Sutori.com
6. Brainkart. Stråler og egenskaper til positive stråler (OR) kanalstråler. Hentet fra Brainkart.com