EUGENAS GOLDŠTEINAS: ATRADIMAI IR INDĖLIS - FIZINIS - 2025

Eugenas Goldsteinas buvo žymus vokiečių fizikas, gimęs dabartinėje Lenkijoje 1850 m. Jo mokslinis darbas apima eksperimentus su elektriniais reiškiniais dujose ir katodinius spindulius.

Goldsteinas protonų egzistavimą įvardijo kaip lygius ir priešingus krūvius elektronams. Šis atradimas buvo padarytas eksperimentuojant su elektroniniais vamzdeliais, 1886 m.

Elektronų pluoštas nukreipiamas nuo katodo iki anodo.

Vienas ryškiausių jo palikimų buvo atradimas to, kas šiandien vadinami protonais, kartu su kanalo spinduliais, dar vadinamais anodiniais arba teigiamaisiais spinduliais.

Ar buvo Goldsteino atominis modelis?

Godlšteinas nepasiūlė atominio modelio, nors jo atradimai leido sukurti Thomsono atominį modelį.

Kita vertus, jis kartais laikomas protono atradėju, kurį jis stebėjo vakuuminiuose vamzdeliuose, kur stebėjo katodo spindulius. Tačiau mokslo bendruomenės atradėju laikomas Ernestas Rutherfordas.

Katodinių spindulių eksperimentai

Kreivų vamzdeliai

Goldsteinas savo eksperimentus su „Crookes“ vamzdžiais pradėjo aštuntajame dešimtmetyje, vėliau jis modifikavo struktūrą, kurią XIX amžiuje sukūrė Williamas Crookesas.

Pagrindinę „Crookes“ vamzdžio struktūrą sudaro tuščias stiklinis vamzdis, kurio viduje cirkuliuoja dujos. Dujų slėgis vamzdžio viduje reguliuojamas reguliuojant oro pašalinimą iš jo.

Aparatas turi dvi metalines dalis, po vieną kiekviename gale, kurios veikia kaip elektrodai, o abu galai yra prijungti prie išorinių įtampos šaltinių.

Elektrifikuodamas vamzdį, oras jonizuoja ir tampa elektros laidininku. Taigi, uždarius grandinę tarp dviejų vamzdžio galų, dujos tampa fluorescencinės.

Kreivai padarė išvadą, kad šį reiškinį lėmė katodinių spindulių egzistavimas, tai yra, elektronų srautas. Atliekant šį eksperimentą buvo parodyta, kad atomuose yra elementariųjų dalelių, turinčių neigiamą krūvį.

Kreivų vamzdžių modifikavimas

Goldsteinas pakeitė „Crookes“ vamzdžio struktūrą, pridėdamas keletą perforacijų prie vieno iš vamzdyje esančių metalinių katodų.

Be to, jis pakartojo eksperimentą su „Crookes“ vamzdžio modifikavimu, padidindamas įtampą tarp vamzdžio galų iki kelių tūkstančių voltų.

Pagal šią naują konfigūraciją Goldsteinas atrado, kad vamzdis skleidė naują spindesį iš pradurto vamzdžio galo.

Tačiau pabrėžiama tai, kad šie spinduliai judėjo priešinga katodo spinduliams kryptimi ir buvo vadinami kanalo spinduliais.

Goldsteinas padarė išvadą, kad be katodo spindulių, kurie judėjo nuo katodo (neigiamas krūvis) link anodo (teigiamas krūvis), buvo ir kitas spindulys, kuris judėjo priešinga kryptimi, tai yra, nuo anodo link modifikuoto vamzdžio katodo.

Be to, dalelių elgsena, atsižvelgiant į jų elektrinį lauką ir magnetinį lauką, buvo visiškai priešinga katodo spinduliams.

Šis naujas srautas buvo pakrikštytas Goldsteino kaip kanalo spinduliai. Kadangi kanalo spinduliai judėjo priešinga katodų spinduliams, Goldsteinas padarė išvadą, kad jų elektros krūvis taip pat turi būti priešingas. T. y., Kanalo spinduliai buvo teigiamai įkrauti.

Kanalo spinduliai

Kanalo spinduliai atsiranda, kai katodo spinduliai susiduria su dujų, esančių mėgintuvėlyje, atomais.

Vienodai įkrautos dalelės atstumia viena kitą. Pradėjus nuo šios bazės, katodinio spindulio elektronai atstumia dujų atomų elektronus, o pastarieji išsiskiria iš pradinio formavimo.

Dujų atomai praranda neigiamą krūvį ir tampa teigiamai įkrauti. Šie katijonai traukia neigiamą vamzdžio elektrodą, atsižvelgiant į natūralų trauką tarp priešingų elektrinių krūvių.

Goldsteinas šiuos spindulius pavadino „Kanalstrahlen“, kad nurodytų katodo spindulių atitikmenis. Teigiamai įkrauti jonai, sudarantys kanalo spindulius, juda link perforuoto katodo, kol praeis pro jį, atsižvelgiant į eksperimento pobūdį.

Taigi šio tipo reiškiniai mokslo pasaulyje žinomi kaip kanalų spinduliai, nes jie praeina per esamą perforaciją tyrimo vamzdelio katode.

Katodo vamzdžių modifikavimas

Panašiai Eugeno Godlsteino esė taip pat reikšmingai prisidėjo prie techninių supratimo apie katodinius spindulius gilinimo.

Atlikdamas eksperimentus su evakuotais vamzdžiais, Goldsteinas nustatė, kad katodo spinduliai gali išmesti aštrius spinduliavimo šešėliai statmenai katodo apimamai sričiai.

Šis atradimas buvo labai naudingas keičiant iki šiol naudojamų katodo vamzdžių dizainą ir įdedant įgaubtus katodus jų kampuose, kad būtų galima sufokusuoti spindulius, kurie ateityje bus naudojami įvairioms reikmėms.

Kanalo spinduliai, dar vadinami anodiniais arba teigiamaisiais spinduliais, tiesiogiai priklauso nuo dujų, esančių vamzdyje, fizikinių ir cheminių savybių.

Taigi santykis tarp elektros krūvio ir dalelių masės bus skirtingas priklausomai nuo dujų, kurios naudojamos eksperimento metu, pobūdžio.

Su šia išvada buvo išaiškintas faktas, kad dalelės išėjo iš dujų vidaus, o ne iš elektrifikuoto vamzdžio anodo.

Goldsteino įmokos

Pirmieji protono atradimo žingsniai

Remdamasis tikrumu, kad atomų elektrinis krūvis yra neutralus, Goldsteinas ėmėsi pirmųjų žingsnių, kad patikrintų teigiamai įkrautų pagrindinių dalelių buvimą.

Šiuolaikinės fizikos pagrindai

Goldsteino tiriamasis darbas atnešė jiems šiuolaikinės fizikos pagrindus, nes kanalo spindulių egzistavimo demonstravimas leido įteisinti mintį, kad atomai greitai juda ir turi specifinį judėjimo modelį.

Ši sąvoka buvo esminė toje, kas dabar vadinama atomine fizika, tai yra fizikos srityje, tiriančioje viso atomų elgseną ir savybes.

Izotopų tyrimas

Taigi, Goldsteino analizė paskatino tirti izotopus, pavyzdžiui, tarp daugelio kitų mokslo taikymo sričių, kurios šiandien galioja visiškai.

Tačiau mokslo bendruomenė protono atradimą priskyrė Naujosios Zelandijos chemikui ir fizikui Ernestui Rutherfordui 1918 m. Viduryje.

Protono, kaip elektrono atitikmens, atradimas padėjo pagrindus šiandien žinomo atominio modelio konstravimui.

Nuorodos

1. „Canal Ray Experiment“ (2016). Atgauta iš: byjus.com
2. Atomas ir atomų modeliai (nd) Atkurta iš: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Atkurta iš: britannica.com
4. Eugen Goldstein (nd). Atgauta iš: chemed.chem.purdue.edu
5. Protonas (sf). Havana Kuba. Atkurta iš: ecured.cu
6. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2018). Eugen Goldstein. Atkurta iš: es.wikipedia.org
7. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2018). Kreivas vamzdis. Atkurta iš: es.wikipedia.org