Joseph Thomson Biyografi ve Bilim ve Kimyaya Katkıları



Joseph John Thomson Elektronun keşfi, atom modeli, izotopların keşfi veya katod ışını deneyi gibi çeşitli katkılar için önde gelen bir kimyagerdi..

18 Aralık 1856'da İngiltere'nin Manchester bölgesi Cheetam Hill'de doğdu. Aynı zamanda "J.J." olarak da bilinen Thomson, şimdi Manchester Üniversitesi'nin bir parçası olan Owens Koleji'nde mühendislik okudu ve daha sonra Cambridge'de matematik okudu..

1890'da, J. J. Thomson, iki çocuğum olduğu hekim Sir Edward George Paget'in kızı Rose Elizabeth Paget ile evlendi: Joan Paget Thomson adında bir kız ve bir çocuk, George Paget Thomson.

Sonuncusu, 1937'de elektronlarla yaptığı çalışmalardan dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü alan ünlü bir bilim insanı olacaktı..

Thomson, küçük yaşlardan itibaren çalışmalarını atomların yapısı üzerinde yoğunlaştırdı, böylece elektronların ve izotopların varlığını keşfederek diğer birçok katkıya katıldı..

1906'da Thomson, Nobel Fizik Ödülü'nü aldı, "Gazlar yoluyla elektrik iletimi konusundaki teorik ve deneysel araştırmasının büyük yararı nedeniyle", çalışmaları için birçok ödül. (1)

1908'de İngiliz tacı tarafından şövalye oldu ve Cambridge'de ve Londra Kraliyet Enstitüsünde Onursal Fizik Profesörü olarak görev yaptı..

30 Ağustos 1940'da 83 yaşında, Birleşik Krallık'ın Cambridge Şehrinde öldü. Fizikçi, Sir Isaac Newton'un mezarı yakınında, Westminster Manastırı'na gömüldü. (2)

indeks

  • 1 Thomson'ın bilime ana katkıları
    • 1.1 Elektronun keşfi
    • 1.2 Thomson'ın atom modeli
    • 1.3 Atomların ayrılması
    • 1.4 İzotopların keşfi
    • 1.5 Katot ışınlarıyla deneyler 
    • 1.6 Kütle spektrometresi
  • 2 Thomson'ın mirası
  • 3 Seçme eserler
  • 4 Kaynakça

Thomson'ın bilime ana katkıları

Elektronun keşfi

1897'de J.J. Thomson, "elektron" olarak vaftiz edilen, hidrojenden daha hafif yeni bir parçacık keşfetti..

Hidrojen, bir atomik ağırlık ölçüm birimi olarak kabul edildi. O zamana kadar atom maddenin en küçük bölümü idi..

Bu anlamda, Thomson, negatif yüklü korpüsküler subatomik partikülleri keşfeden ilk kişi oldu.

Thomson'ın atom modeli

Thomson'ın atom modeli, İngiliz fizikçisinin atomlara atfettiği yapıydı. Bilim adamı için, atomlar pozitif yükün bir alanıydı.

Orada, bu pozitif yüklü bulutun üzerinde düzgün bir şekilde dağılmış olan negatif yüklü elektronlar gömüldü ve atomun kütlesinin pozitif yükünü nötralize etti.

Bu yeni model Dalton tarafından hazırlanan modelin yerini alıyor ve daha sonra Cambridge'deki Cavendish Laboratuvarlarında Thomson'ın öğrencisi Rutherford tarafından reddedilecek.. 

Atomların ayrılması

Thomson, pozitif veya anodik ışınları, farklı kütlelerin atomlarını ayırmak için kullandı. Bu yöntem, her atom tarafından taşınan elektriği ve santimetreküp başına düşen molekül sayısını hesaplamasını sağladı..

Fizikçi, farklı kütle ve yük atomlarını bölebildiğinde, izotopların varlığını keşfetti. Ayrıca bu şekilde, pozitif ışınlarla yaptığı çalışmalarla kütle spektrometrisine doğru büyük bir ilerleme kaydetti..

İzotopların keşfi

JJ Thomson neon iyonlarının farklı kütlelere, yani farklı atom ağırlıklarına sahip olduğunu keşfetti. Thomson bu şekilde neonun iki alt tipte izotop, neon-20 ve neon-22 olduğunu gösterdi..

Bu güne kadar çalışılan izotoplar, aynı elementin atomlarıdır, fakat çekirdekleri, merkezlerinde farklı miktarlarda nötronlardan oluştuğundan, farklı kütle sayılarına sahiptir..

Katot ışınları ile yapılan deneyler

Katot ışınları, vakum tüplerinde elektron akımları, yani iki elektrotlu cam tüpler, biri pozitif diğeri negatif.

Negatif elektrot veya aynı zamanda katot olarak adlandırılan ısıtıldığında, bu yolda manyetik alan bulunmuyorsa, pozitif elektrot veya anot yönünde yönlendirilen radyasyon yayar..

Tüp camının duvarları flüoresan malzemeyle kaplıysa, katotların bu katmana isabet etmesi ışığın yansımasını sağlar.

Thomson, katod ışınlarının davranışını inceledi ve ışınların düz bir çizgide yayıldığı sonucuna vardı..

Ayrıca, bu ışınların bir mıknatısın, yani bir manyetik alanın varlığıyla yörüngelerinden sapabileceği söylenebilir. Ek olarak, ışınlar bıçakları dolaşan elektron kütlesinin kuvvetiyle hareket ettirebilir, böylece elektronların kütle olduğunu gösterebilir.

JJ Thomson, katod ışını tüpü içindeki gazı değiştirmeyi denedi ancak elektronların davranışı değişmedi. Ayrıca, katod ışınları, elektrotlar arasında bulunan cisimleri ısındı. 

Sonuç olarak, Thomson katod ışınlarının aydınlatma, mekanik, kimyasal ve termal etkileri olduğunu göstermiştir..

Katot ışın tüpleri ve bunların ışık özellikleri, tüplü televizyonun (CTR) ve video kameraların daha sonraki buluşları için üstündeydi..

Kütle spektrometresi

JJ Thomson ilk yaklaşımını yarattı kütle spektrometresi. Bu araç, bilim adamının katod ışın tüplerinin kütle / yük oranını incelemesine ve manyetik alanın etkisiyle ne kadar yönlendirildiklerini ölçmelerine izin verdi..

Bu araştırma ile katod ışınlarının atomların içinde bulunan negatif yüklü korpuslardan oluştuğu, böylece atomun bölünebilirliğini öne sürdüğü ve elektron figürüne yol açtığı sonucuna varmıştır..

Aynı şekilde, kütle spektrometrisindeki ilerlemeler, elektronları atomlardan ayırmak için farklı yöntemlerde gelişen, bugüne kadar devam etti..

Buna ek olarak, ilk öneren Thomson oldu ilk dalga kılavuzu Bu deney, elektromanyetik dalgaların kontrollü bir silindirik boşluk içinde yayılmasından ibaretti; ilk kez 1897'de Fizik'teki Nobel Ödülü'ndeki Lord Rayleigh tarafından yapıldı..

Dalga kılavuzları gelecekte, hatta bugün bile veri iletimi ve fiber optiklerle birlikte yaygın olarak kullanılacaktır..

Thomson'ın mirası

Thomson (Th), Thomson'un onuruna kimyagerler Cooks ve Rockwood tarafından önerilen kütle spektrometrisinde kütle yükü ölçüm birimi olarak kuruldu..

Bu teknik, bir maddenin moleküllerinin kütlesine göre dağılımını belirlemeye ve bu maddeyi tanıyarak, bir madde numunesinde mevcut olana izin verir..

Thomson'ın formülü (Th):

Seçme eserler

  • Elektriğin Gazlarla Deşarjı, Elektriğin Gazlar İle İletimi (1900).
  • Maddenin Konusal Kuramı, Kimyada Elektron, Hatırlama ve Yansımalar (1907).
  • Elektronun Ötesinde (1928).

referanslar

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biyografik. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Elektriğin gazlar yoluyla iletimi. Cambridge, Üniversite Basını, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Temel parçacıkların gizli çekiciliği.
  4. Christen, Hans Rudolf, Genel ve inorganik kimyanın temelleri, Cilt 1. Barselona, ​​İspanya. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, Genel Elemental Kimya. Meksika, Editoryal Porrúa, 1967.
  6. R.G. Cook, A.L. Rockwood. Hızlı İletişim Kütle Spektromu. 5, 93 (1991).