Joseph Thomson Biografi og bidrag til vitenskap og kjemi

1507
Alexander Pearson

Joseph John Thomson Han var en fremragende kjemiker for forskjellige bidrag, for eksempel oppdagelsen av elektronet, dets atommodell, oppdagelsen av isotoper eller katodestråleeksperimentet.

Han ble født i Cheetam Hill, et distrikt i Manchester, England, 18. desember 1856. Også kjent som "J.J." Thomson, studerte ingeniørvitenskap ved Owens College, nå en del av University of Manchester, og senere matematikk ved Cambridge.

I 1890 giftet J. J. Thomson seg med Rose Elizabeth Paget, datter av legen Sir Edward George Paget, som han hadde to barn med: en jente ved navn Joan Paget Thomson, og en gutt, George Paget Thomson..

Sistnevnte skulle bli en kjent forsker, og i 1937 fikk han en Nobelpris i fysikk for sitt arbeid med elektroner..

Fra en ung alder fokuserte Thomson sine studier på strukturen til atomer, og oppdaget dermed eksistensen av elektroner og isotoper, blant mange andre bidrag..

I 1906 mottok Thomson Nobelprisen i fysikk, "i anerkjennelse av den store fortjenesten til hans teoretiske og eksperimentelle forskning om ledning av elektrisitet gjennom gasser", blant mange andre priser for sitt arbeid. (1)

I 1908 ble han slått til ridder av den britiske kronen og tjente som æresprofessor i fysikk ved Cambridge og ved Royal Institute, London..

Han døde 30. august 1940, 83 år gammel, i City of Cambridge, Storbritannia. Fysikeren ble gravlagt i Westminster Abbey, nær graven til Sir Isaac Newton. (to)

Artikkelindeks

  • 1 Hovedbidrag fra Thomson til vitenskap
    • 1.1 Oppdagelse av elektronet
    • 1.2 Thomsons atommodell
    • 1.3 Separasjon av atomer
    • 1.4 Oppdagelse av isotoper
    • 1.5 Katodestråleeksperimenter 
    • 1.6 Massespektrometer
  • 2 Thomsons arv
  • 3 Fremragende arbeider
  • 4 Referanser

Thomsons viktigste bidrag til vitenskap

Oppdagelsen av elektronet

I 1897 ble J.J. Thomson oppdaget en ny partikkel lettere enn hydrogen, som ble kalt et "elektron".

Hydrogen ble ansett som en måleenhet for atomvekt. Fram til den tiden var atomet den minste materiens inndeling.

I denne forstand var Thomson den første som oppdaget negativt ladede korpuskulære subatomære partikler.

Thomsons atommodell

Thomsons atommodell var strukturen som den engelske fysikeren tilskrev atomer. For forskeren var atomer en sfære med positiv ladning.

Der ble elektronene med negativ ladning innebygd, jevnt fordelt på den skyen med positiv ladning, det vil si at den nøytraliserer den positive ladningen til atommassen..

Denne nye modellen erstatter den som ble utviklet av Dalton og vil senere bli tilbakevist av Rutherford, en disippel av Thomson ved Cavendish Laboratories, Cambridge.. 

Atomseparasjon

Thomson brukte positive eller anodiske stråler for å skille atomer av forskjellige masser. Denne metoden gjorde det mulig for ham å beregne strømmen som transporteres av hvert atom og antall molekyler per kubikkcentimeter..

Ved å være i stand til å dele atomer med forskjellig masse og ladning, oppdaget fysikeren eksistensen av isotoper. Også på denne måten, med sin studie av positive stråler, produserte han et stort fremskritt mot massespektrometri..

Oppdagelse av isotoper

J.J. Thomson oppdaget at neonioner hadde forskjellige masser, det vil si forskjellige atomvekter. Slik viste Thomson at neon har to undertyper av isotoper, neon-20 og neon-22..

Isotoper, studert den dag i dag, er atomer av det samme elementet, men kjernene deres har forskjellige massetall, siden de er sammensatt av forskjellige mengder nøytroner i sentrum..

Katodestråleeksperimenter

Katodestråler er strømmer av elektroner i vakuumrør, det vil si glassrør med to elektroder, en positiv og en negativ..

Når den negative elektroden, eller også kalt katoden, varmes opp, avgir den stråling som er rettet mot den positive elektroden, eller anoden, i en rett linje hvis det ikke er noe magnetfelt i den banen.

Hvis glassveggene i røret er dekket med fluorescerende materiale, gir katodens treff mot det laget projeksjon av lys.

Thomson studerte oppførselen til katodestråler og kom til konklusjonene at strålene reiste i en rett linje.

Også at disse strålene kunne avbøyes fra deres vei ved tilstedeværelse av en magnet, det vil si et magnetfelt. I tillegg kunne strålene bevege bladene med massen av de sirkulerende elektronene, og dermed demonstrere at elektronene hadde masse..

J.J. Thomson eksperimenterte med å variere gassen i katodestrålerøret, men varierte ikke elektronenes oppførsel. Dessuten oppvarmet katodestråler gjenstander som sto i veien mellom elektrodene.. 

Avslutningsvis hadde Thomson vist at katodestråler hadde lette, mekaniske, kjemiske og termiske effekter..

Katodestrålerør og deres lysegenskaper var transcendentale for den påfølgende oppfinnelsen av rør-TV (CTR) og videokameraer..

Massespektrometer

J.J. Thomson opprettet en første tilnærming til Massespektrometer. Dette verktøyet tillot forskeren å studere masse / ladningsforholdet til katodestrålerør, og måle hvor mye de avviker på grunn av påvirkning fra et magnetfelt og mengden energi de har..

Med denne undersøkelsen kom han til den konklusjonen at katodestråler var sammensatt av negativt ladede kropper, som er inne i atomer, og dermed postulerer atommets delbarhet og ga opphav til figuren av elektronet..

På samme måte fortsatte fremskritt innen massespektrometri til i dag, og utviklet seg til forskjellige metoder for å skille elektroner fra atomer..

Videre var Thomson den første som foreslo den første bølgelederen i 1893. Dette eksperimentet besto av forplantning av elektromagnetiske bølger i et kontrollert sylindrisk hulrom, som først ble utført i 1897 av Lord Rayleigh, en annen nobelprisvinner i fysikk..

Bølgeledere vil bli mye brukt i fremtiden, også i dag med dataoverføring og fiberoptikk.

Thomsons arv

Thomson (Th) ble etablert som en masseladingsenhet i massespektrometri, foreslått av kjemikerne Cooks og Rockwood, til ære for Thomson..

Denne teknikken gjør det mulig å bestemme fordelingen av molekylene til et stoff i henhold til massen, og å gjenkjenne ved dette, hvilke som er til stede i en prøve av materie..

Thomsons formel (Th):

Fremragende verk

  • Utslipp av elektrisitet gjennom gasser, ledning av elektrisitet gjennom gasser (1900).
  • The Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry and Recollections and Reflections (1907).
  • Utover elektronet (1928).

Referanser

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografisk. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Ledning av elektrisitet gjennom gasser. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Den diskrete sjarmen til elementære partikler.
  4. Christen, Hans Rudolf, Grunnleggende om generell og uorganisk kjemi, bind 1. Barcelona, ​​Spania. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, Generell elementkjemi. Mexico, redaksjonell Porrúa, 1967.
  6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Rapid Commun. Massespektrom. 5, 93 (1991).

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.