Eugen Goldsteinin elämäkerta, panokset ja löytöt

Eugen Goldstein Hän oli vuonna 1850 syntynyt saksalainen fyysikko, jonka tärkein tieteellinen panos oli anodisten säteiden löytäminen, jota kutsutaan myös kanaviksi. Hänen teoksensa olivat yhtä tärkeitä, että Joseph John Thomson esitteli myöhemmin atomimallinsa, jota Goldstein ei koskaan tehnyt.

Varakkaasta perheestä Goldstein työskenteli Berliinin observatoriossa vuosina 1878–1890. Hänen uransa kehittyi kuitenkin melkein kokonaan Potsdamin observatoriossa, missä hän harjoitti astrofysiikan osaston päällikkönä. Lisäksi hän oli fysiikan professori Berliinin yliopistossa.

Hänen kokeilunsa tyhjyyden sähköisistä päästöistä johtivat kanavasäteiden löytämiseen. Goldstein esitteli työnsä Berliinin akatemiassa vuonna 1886 ja jatkoi saman aiheen tutkimista 1900 -luvun alkuun saakka. Hänen päätelmänsä näiden säteiden etenemisestä johtivat vuonna 1913 isotooppien löytämiseen.

Näiden kokeiden tulokset muiden tekemien löytöjen lisäksi julkaistiin useissa saksalaisissa lehdissä. Lopuksi hänen artikkelinsa kerättiin julkaistavaksi Canales Rays -nimisessä teoksessa, vuonna 1830, samana vuonna hänen kuolemansa.

[TOC]

Elämäkerta

Eugen Goldstein syntyi 5. syyskuuta 1850 Gleiwitzissä (nykyinen Puolan kaupunki Gliwice), kaupungissa, joka sijaitsee sitten Preussin korkeassa Preussiassa. Hänen perheensä oli omistettu viininviljelylle, mikä antoi heille erittäin hyvällä sijalla.

Opiskeltuaan Ratiborin kuntosalissa (instituutti), vuonna 1869 hän tuli Breslaun yliopistoon. Goldstein muutti myöhemmin Berliiniin, jonka yliopistossa hän suoritti tohtorin tutkinnon saksalaisen fyysikon Hermann von Helmholtzin valvonnassa.

Hermann von Helmholtz

Elämäkerrallinen synteesi

Goldstein julkaisi ensimmäisen tieteellisen teoksensa vuonna 1876, kun taas viimeinen näki valon viisikymmentä vuotta myöhemmin. Suurin osa heistä oli omistettu asioihin, jotka liittyvät heidän työelämänsä suureen kiinnostukseen: sähköiskit, sekä suuressa ja maltillisessa ympäristössä.

Tutkija työskenteli observatoriossa, joka sijaitsee Berliinissä vuosina 1878–1890. Vuonna 1888 hänestä tuli professori Berliinin yliopistossa.

Tiedeakatemian avulla hän teki suuren määrän kokeita tyhjyyden sähköpurkauksista, jotka päättyivät kanavien löytämiseen. Hänen teoksensa saivat hänet myöntämään Hughes -mitali vuonna 1908.

Katofiat sädeputket, 1890. Lähde: Dadotet, CC0, Wikimedia Commonsin kautta

Suurin osa hänen ammattiuransa kehittyi kuitenkin Potsdamin observatoriossa, Saksassa. Siellä hän toimi astrofysiikan laitoksen johtajana vuodesta 1927. Myös Goldstein teki yhteistyötä teknisen fysiikan instituutin kanssa.

Voi palvella sinua: Entä materiaalien sisältämät energiat?

Näiden tieteellisten toimintojen lisäksi Goldstein toimi juristina juutalaisten maahanmuuton liittyvissä asioissa, joihin hän oli osa.

Eugen Goldstein meni naimisiin, vuonna 1925. Viisi vuotta myöhemmin, 26. joulukuuta 1930, hän kuoli ja haudattiin Weißenseen heprealaiseen hautausmaalle Berliinin kaupunkiin.

Eugen Goldstein -hauta. Lähde: Z Thomas, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Työ ja työ

Goldsteinin teokset olivat taustana Julius Plückerin suorittamat tutkimukset 1900 -luvun puolivälissä vuotoputkissa lähetetyssä valossa ja magneettikentällä olevan vaikutuksen hehkulla.

Myöhemmin, vuonna 1869, Johann Wilhelm Hittorf analysoi katodista ulottuvia tehosteiden purkausputkia, negatiivista elektrodia.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín oli jo suorittanut omat tutkimuksensa 1870 -luvun purkausputkista. Tuolloin hän kastoi muiden tutkijoiden tutkimalla kevyitä päästöjä Kathodenstrahlen, tai katodisäteet.

Vuonna 1886 tutkija havaitsi, että rei'itetyt katodin purkausputket päästivät myös valoa katodin lopussa. Hänen päätelmänsä oli, että tunnetun katodisäteiden lisäksi oli muitakin, jotka liikkuivat vastakkaiseen suuntaan, katodista negatiivisella kuormalla positiivisesti ladattuun anodiin.

Goldsteinin löytämät säteet kulkivat katodikanavien läpi, joten niitä kutsuttiin Kanalstrahlen, tai kanavasäteet.

Aikana Goldsteinin löytö oli erittäin arvostettu ja siitä tuli yksi nykyajan fysiikan perusta.

Eugen Goldstein Atomic -malli

Vaikka tässä asiassa on jonkin verran sekaannusta, Goldstein ei koskaan ehdottanut omaa atomimallia. Hänen löytönsä olivat kuitenkin perustavanlaatuisia Thomsonin kehittämiseksi omaa.

Jotain vastaavaa tapahtuu protonin löytämisen kanssa. Goldstein havaitsi tämän hiukkasen tyhjiöputkissa katodisäteiden kokeiden aikana, mutta tiedeyhteisö määrittelee löytön Ernest Rutherfordille.

Glasdteinin panokset ja löytöt

Kokeilun tausta

Goldsteinin ensimmäiset kokeilut Crookes -putkilla tehtiin 1870 -luvulla. Tätä varten tiedemies muutti rakennetta, jonka William Crookes oli kehittänyt vuosikymmeniä sitten.

Crookes -putki koostuu tyhjästä lasista valmistetusta putkesta. Sisällä kiertää kaasuja, joiden painetta voidaan säätää moderointiin sen sisällä olevan ilman evakuointia.

Crookes -putki. Lähde: Wikimedia Commons

Tämä rakenne sisältää kaksi metallikappaletta, jotka toimivat elektrodina. Jokainen kappale sijaitsee putken toisessa päässä, molemmat kytkettynä ulkoisiin jännitelähteisiin.

Voi palvella sinua: jäykkä ruumis

Kun putki sähköistyy, sisäilma on ionisoitu ja siitä tulee sähköjohdin. Tämä aiheuttaa kaasujen fluoresoivan sulkeessasi piiri kahden päätä.

Crookes sanoi, että tämä ilmiö johtui elektronien virtauksesta, jota tuolloin kutsui katodisäteitä. Kokeilusi ansio.

Kokeile muokattuja putkia

Goldstein muutti omia kokeitaan suorittaakseen Crookesin putkiensa antaman rakenteen. Siten hän lisäsi useita rei'itystä yhteen metallikatodiin.

Toinen muutoksista tehtiin jo kokeen aikana, kun putken välinen jännitys kasvoi useilla tuhansilla volteilla.

Tuloksena oli uusi hehku putken sisällä, joka alkoi päästä, jossa rei'itetty metallinen katodi oli. Kohokohta oli kuitenkin, että uudet säteet liikkuivat vastakkaiseen suuntaan kuin katodi.

Goldsteín päätteli, että katodisäteiden lisäksi, jotka menivät katodista negatiivisella kuormalla positiiviseen varaukseen, oli toinen tyyppi, joka kulki vastakkaiseen suuntaan. Tiedemies kutsui heitä kanavasäteiksi.

Näiden säteiden käyttäytyminen ei vain eronnut katodista niiden etenemissuunnassa. Lisäksi hiukkaset esittelivät myös päinvastaista käyttäytymistä magneettikentänsä ja sähkökentän suhteen.

Goldstein päätteli, että kanavasäteiden sähkövarauksen tulisi olla päinvastainen katodisäteiden, ts.

Katodiputkien modifikaatio

Eugen Goldsteinin kokeet olivat myös olennaisia ​​oppia lisää katodisäteistä koskevista teknisistä käsitteistä.

Tyhjien putkien kokeidensa ansiosta tutkija havaitsi, että katodisäteet voivat projisoida akuutteja varjoja suuntaan kohtisuoraan katodin peittämälle alueelle nähden.

Tämä havainto oli erittäin hyödyllinen katodiputkien suunnittelun muokkaamiseksi. Siten koverat katodit voitiin sijoittaa heidän nurkkaansa, niin että keskittyneet säteet ilmestyivät. Tällä tekniikalla oli myöhemmin monenlaisia ​​sovelluksia.

Toisaalta kanavasäteet, joita kutsutaan myös anodisiksi säteille tai positiivisille säteille, riippuvat suoraan putken sisällä tuotetun kaasun fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista.

Muiden näkökohtien lisäksi hiukkasten massan ja sähkövarauksen välinen suhde on erilainen käytetyn kaasun luonteesta riippuen.

Voi palvella sinua: Highoskooppisuus: konsepti, hygroskooppiset aineet, esimerkit

Tämä erottava tekijä mahdollisti selventää sitä tosiasiaa, että hiukkaset jättivät kaasun sisäpuolelta sen sijaan, että tehtiin niin sähköistetyn putken anodin.

Ensimmäiset vaiheet protonin löytämisessä

Vaikka toisinaan hänen löytönsä johtuu hänelle, Goldstein oli vastuussa vain perustan asettamisesta, joka johti vahvistamaan perushiukkasten olemassaolon positiivisella varauksella.

Lähde: Slideplayer

Kokeilussaan modifioitujen katodisäteputkien kanssa tutkija havaitsi katodin ylittivät säteet katodisäteiden vastakkaiseen suuntaan.

Kanavasäteiden tutkinnan jälkeen, nimen, joka sai tämän uuden tyyppisen säteen, Goldstein päätti, että ne muodostuvat positiivisilla kuormitushiukkasilla ja että niiden massa oli erilainen käytetyn kaasun mukaan.

Protonin löytö tehtiin kuitenkin vuosikymmeniä myöhemmin, kun brittiläinen kemisti ja fyysikko Ernest Rutherford teki samanlaisia ​​kokeita typen kanssa.

Nykyaikaisen fysiikan perusta

Kokeilujensa konkreettisten tulosten lisäksi Goldstein auttoi heidän kanssaan modernin fysiikan perustan. Tällä tavoin kanavasäteiden löytäminen antoi vahvistaa ajatuksen, että atomit liikkuivat tietyllä kuviolla ja suurella nopeudella.

Molemmat ideat olivat avain nykyisen atomifysiikan kehitykseen, fysiikan kenttään, joka analysoi atomien ominaisuuksia ja käyttäytymistä kaikissa heidän näkökohdissaan.

Muiden näkökohtien joukossa Goldsteinin työ oli olennaista isotooppien tutkimukselle, hänen panoksensa lisäksi muihin tieteellisiin sovelluksiin, jotka ovat edelleen täysin päteviä.

Julkaistut teokset

Useiden vuosikymmenien ajan Goldstein -tutkimukset julkaistiin useissa lehdissä. Tärkeimpiä ovat Ueber Die Reflection Elektrischer Strahlen (1882); Ueber Elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber Die Durch Kathodenstrahlen Hercgerufenen Färbungen Einiger Salze (1897); ja Ueber eine noch nicht unitersuchte strahlungsform der katode induzierter enladungen (1898).

Samana vuonna 1930 hänen kuolemansa vuonna kaikki hänen kirjoituksensa koottiin julkaisemaan yhtenä osaan. Teos sai otsikon Canales Rays.

Viitteet

1. Koulutuskulma. Eugen Goldstein, hänen löytämisensä kanavasäteistä, jotka johtivat isotooppien löytämiseen. Saatu nurkasta.org
2. Koulutusta varten. Eugen Goldstein - Elämäkerta ja atomimalli. Saatu Porlaeducacionista.MX
3. Enyclopaedia Britannica -toimittajat. Eugen Goldstein. Saatu Britannicalta.com
4. Täydellinen tieteellisen elämäkerran sanakirja. Goldstein, Eugen. Saatu tietosanakirjasta.com
5. Sutiri. Atom -projektin historia. Saatu Sutorilta.com
6. Brainkart. Positiivisten säteiden (OR) kanavasäteiden säteet ja ominaisuudet. Saatu Brainkartista.com