Joseph Thomson Biografi og Bidrag til Videnskab og Kemi



Joseph John Thomson Han var en fremtrædende kemiker for forskellige bidrag, som f.eks. Opdagelsen af ​​elektronen, dens atommodel, opdagelsen af ​​isotoperne eller katodestråleforsøg.

Han blev født i Cheetam Hill, et distrikt i Manchester, England, den 18. december 1856. Også kendt som "J.J." Thomson, studerede han teknik ved Owens College, nu en del af University of Manchester, og senere matematik i Cambridge.

I 1890 giftede J. J. Thomson Rose Elizabeth Paget, datter af lægen Sir Edward George Paget, med hvem jeg havde to børn: en pige med navnet Joan Paget Thomson og en dreng, George Paget Thomson.

Sidstnævnte ville blive en berømt videnskabsmand, der i 1937 opnåede en nobelpris for fysik til sit arbejde med elektroner.

Fra en ung alder fokuserede Thomson på studier af atomer, og dermed opdagede eksistensen af ​​elektroner og isotoper blandt mange andre bidrag.

I 1906 modtog Thomson Nobelprisen for Fysik, "som anerkendelse af den store fortjeneste af hans teoretiske og eksperimentelle forskning i ledningen af ​​elektricitet gennem gasser" blandt mange andre priser for hans arbejde. (1)

I 1908 blev han ridderet af den britiske krone og tjente som honorær professor i fysik i Cambridge og på Royal Institute, London.

Han døde 30. august 1940, ved 83, i byen Cambridge, Det Forenede Kongerige. Fysikeren blev begravet i Westminster Abbey, nær graven af ​​Sir Isaac Newton. (2)

indeks

  • 1 Thomsons vigtigste bidrag til videnskaben
    • 1.1 Opdagelse af elektronen
    • 1.2 Thomsons atommodel
    • 1.3 Separation af atomer
    • 1.4 Opdagelse af isotoper
    • 1.5 Eksperimenter med katodestråler 
    • 1,6 massespektrometer
  • 2 Thomsons arv
  • 3 Fremhævede værker
  • 4 referencer

Thomsons vigtigste bidrag til videnskaben

Opdagelse af elektronen

I 1897, J.J. Thomson opdagede en ny partikellighter end hydrogen, som blev døbt "elektron".

Hydrogen blev betragtet som en enhed af atomvægtmåling. Indtil da var atomet den mindste fordeling af stof.

I denne forstand var Thomson den første til at opdage de negativt ladede corpuskulære subatomære partikler.

Atommodel af Thomson

Thomsons atommodel var den struktur, som den engelske fysiker tilskrev atomer. For forskeren var atomerne en kugle af positiv ladning.

Der blev de negativt ladede elektroner, ensartet fordelt over denne positivt ladede sky, indlejret, neutraliserende den positive ladning af atomets masse.

Denne nye model erstatter den, der udarbejdes af Dalton, og senere vil det blive afvist af Rutherford, discipel af Thomson i Cavendish Laboratories of Cambridge. 

Adskillelse af atomer

Thomson brugte de positive eller anodiske stråler til at adskille atomer af forskellig masse. Denne metode tillod ham at beregne den elektricitet, der transporteres af hvert atom og antallet af molekyler pr. Kubikcentimeter.

Ved at være i stand til at opdele atomer af forskellig masse og ladning opdagede fysikeren eksistensen af ​​isotoper. På denne måde gjorde han med sit studie af positive stråler et stort fremskridt mod massespektrometri.

Opdagelse af isotoperne

J.J. Thomson opdagede, at neonioner havde forskellige masser, det vil sige forskellige atomvægte. Sådan viste Thomson, at neon har to subtyper af isotoper, neon-20 og neon-22..

Isotoper, der er studeret til denne dag, er atomer af samme element, men deres kerne har forskellige massetal, da de er sammensat af forskellige mængder neutroner i deres centrum.

Eksperimenter med katodestråler

Katodestråler er elektronstrømme i vakuumrør, det vil sige glasrør med to elektroder, en positiv og en negativ.

Når den negative elektrode, eller også kaldet katode, opvarmes, udsender den stråling, som er rettet mod den positive elektrode eller anode i en retlinie, hvis der ikke er nogen magnetfelt i den vej.

Hvis væggene i rørglasset er dækket af fluorescerende materiale, giver katetrets slag mod dette lag projektionen af ​​lys.

Thomson studerede katodestrålingens opførsel og ankom til de konklusioner, som strålerne udbredes i en retlinie.

Også at disse stråler kunne afviges fra deres bane ved tilstedeværelsen af ​​en magnet, det vil sige af et magnetfelt. Desuden kunne strålerne bevæge bladene med kraften af ​​massen af ​​elektroner, der cirkulerer, hvilket viser at elektronerne havde masse.

J.J. Thomson eksperimenterede for at variere gassen inde i katodestrålerøret, men elektronernes opførsel varierede ikke. Også opvarmede katodestrålerne de objekter, der kom i vejen mellem elektroderne. 

Som konklusion havde Thomson vist, at katodestråler havde belysning, mekaniske, kemiske og termiske virkninger.

Katodestrålerørene og deres lysegenskaber var transcendentale for den senere opfindelse af fjernsynsrøret (CTR) og videokameraerne.

Massespektrometer

J.J. Thomson skabte en første tilgang til massespektrometer. Dette værktøj tillod forskeren at studere katodestrålerørets masse / ladningsforhold og måle, hvor meget de omdirigeres af påvirkning af et magnetfelt og mængden af ​​energi, de bærer.

Med denne forskning kom han til den konklusion, at katodestrålerne var sammensat af negativt ladede legemer, som er inde i atomerne, og dermed postulerer atomets delelighed og giver anledning til elektronens figur.

På samme måde fortsatte fremskridtene i massespektrometri indtil i dag og udviklede sig i forskellige metoder til at adskille elektronerne fra atomer.

Desuden var Thomson den første til at foreslå den første bølgeleder i 1893. Dette eksperiment bestod i formerende elektromagnetiske bølger i et kontrolleret cylindrisk hulrum, som først blev udført i 1897 af Lord Rayleigh, en anden Nobelpris i fysik..

Bølgeledere vil blive udbredt i fremtiden, selv i dag med dataoverførsel og fiberoptik.

Thomsons arv

Thomson (Th) blev etableret som en enhed for masselastningsmåling i massespektrometri, foreslået af kemikerne Cooks og Rockwood til ære for Thomson.

Denne teknik gør det muligt at bestemme fordelingen af ​​et stofs molekyler i overensstemmelse med dets masse og ved at anerkende det, som er til stede i en prøve af stof.

Thomsons formel (Th):

Udvalgte værker

  • Elektricitetsudslippet gennem gasser, ledning af elektricitet gennem gasser (1900).
  • Den Corpuskulære Teori om Materiel, Elektronen i Kemi og Recollections and Reflections (1907).
  • Udover elektronen (1928).

referencer

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografisk. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Ledning af elektricitet gennem gasser. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Den diskrete charme af elementære partikler.
  4. Christen, Hans Rudolf, Grundlag for generel og uorganisk kemi, bind 1. Barcelona, ​​Spanien. 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).