Joseph Thomson Biografi og bidrag til vitenskap og kjemi



Joseph John Thomson Han var en fremtredende kjemiker for ulike bidrag, for eksempel oppdagelsen av elektronen, dens 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 han ingeniør ved Owens College, nå en del av University of Manchester, og senere matematikk i Cambridge.

I 1890 giftet J. J. Thomson med Rose Elizabeth Paget, datter av legen Sir Edward George Paget, med hvem jeg hadde to barn: en jente, kalt Joan Paget Thomson, og en gutt, George Paget Thomson.

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

Fra en ung alder fokuserte Thomson sine studier på atomenes struktur, og oppdaget eksistensen av elektroner og isotoper blant mange andre bidrag.

I 1906 mottok Thomson Nobelprisen for 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 riddet av den britiske kronen og tjent som honorær professor i fysikk ved Cambridge og ved Royal Institute, London.

Han døde 30. august 1940, ved 83, i byen Cambridge, Storbritannia. Fysikeren ble begravet i klosteret i Westminster, nær graven til sir Isaac Newton. (2)

index

  • 1 Hovedbidrag fra Thomson til vitenskap
    • 1.1 Oppdagelse av elektronen
    • 1.2 Thomsons atommodell
    • 1.3 Separasjon av atomer
    • 1.4 Oppdagelse av isotoper
    • 1.5 Eksperimenter med katodestråler 
    • 1,6 Massespektrometer
  • 2 Thomson arv
  • 3 Utvalgte verk
  • 4 referanser

Hovedbidrag fra Thomson til vitenskap

Discovery av elektronen

I 1897, J.J. Thomson oppdaget en ny partikkel lighter enn hydrogen, som ble døpt "elektron".

Hydrogen ble vurdert som en enhet for atomvektsmåling. Inntil da var atomet den minste delingen av saken.

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

Atommodell av Thomson

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

Der ble de negativt ladede elektronene, jevnt fordelt over denne positivt ladede skyen, innebygd, nøytraliserende den positive ladningen av atomens masse.

Denne nye modellen erstatter den som ble utarbeidet av Dalton, og senere vil den bli refused av Rutherford, disipel Thomson i Cavendish Laboratories, of Cambridge. 

Separasjon av atomer

Thomson brukte de positive eller anodiske strålene til å skille atomer av forskjellig masse. Denne metoden tillot ham å beregne strømmen som transporteres av hvert atom og antall molekyler per kubikkcentimeter.

Ved å kunne dele atomer av forskjellig masse og ladning, oppdaget fysikeren eksistensen av isotoper. Også på denne måten gjorde han med sitt studium av positive stråler 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 subtyper av isotoper, neon-20 og neon-22..

Isotoper, studert til denne dag, er atomer av samme element, men deres kjerner har forskjellige massenumre, siden de er sammensatt av forskjellige mengder nøytroner i deres senter.

Eksperimenter med katodestråler

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

Når den negative elektroden, eller også kalt katoden, blir oppvarmet, sender den ut stråling som er rettet mot den positive elektroden eller anoden i en rett linje dersom det ikke finnes magnetfelt i den banen.

Hvis veggene i rørglasset er dekket med fluorescerende materiale, gir kateternes treff mot det laget fremspring av lys.

Thomson studerte katodestrålens oppførsel og kom til konklusjonene som strålene forplantet i en rett linje.

Også at disse strålene kunne avvikes fra deres bane ved nærvær av en magnet, det vil si av et magnetfelt. I tillegg kunne strålene bevege bladene med kraften av massene av elektroner som sirkulerer, og dermed demonstrere at elektronene hadde masse.

J.J. Thomson eksperimenterte for å variere gassen inne i katodestrålerøret, men elektronens oppførsel varierte ikke. Katodestrålene oppvarmet også gjenstandene som kom i veien mellom elektroder. 

Til slutt hadde Thomson vist at katodestråler hadde belysning, mekaniske, kjemiske og termiske effekter.

Katodestrålerørene og deres lysegenskaper var transcendentale for den senere oppfinnelsen av rør-fjernsynet (CTR) og videokameraene.

Massespektrometer

J.J. Thomson opprettet en første tilnærming til massespektrometer. Dette verktøyet tillates forskeren til å studere den masse / ladning av CRT-forhold, og måle hvor mye de avviker fra innflytelsen av et magnetisk felt, og mengden av energi som bære.

Denne forskningen konkluderte med at katodestråler var sammensatt av negativt ladede legemer som er innenfor atomene, så postulerte deleligheten atom og gir opphav til elektron figur.

På samme måte fortsatte fremskrittene i massespektrometri frem til i dag, og utviklet seg i forskjellige metoder for å skille elektronene fra atomene.

I tillegg var Thomson den første til å foreslå den første bølgelederen i 1893. Dette eksperimentet besto av forplantende elektromagnetiske bølger i et kontrollert sylindrisk hulrom, som først ble utført i 1897 av Lord Rayleigh, en annen Nobelpris i fysikk..

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

Thomson arv

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

Denne teknikken tillater bestemmelse av fordelingen av molekylene av et stoff i henhold til dets masse og anerkjennelse derav, som er tilstede i en prøve av materie.

Thomsons formel (Th):

Utvalgte verk

  • Spenningen av elektrisitet gjennom gasser, ledning av elektrisitet gjennom gasser (1900).
  • Den korpuskulære teorien om materiell, elektronen i kjemi og minner og refleksjoner (1907).
  • Utover elektronen (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 av elementære partikler.
  4. Christen, Hans Rudolf, Grunnlag for generell og uorganisk kjemi, volum 1. Barcelona, ​​Spania. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, General Elemental Chemistry. Mexico, Editorial Porrúa, 1967.
  6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Rapid Commun. Massespektrom. 5, 93 (1991).