JOSEPHAS THOMSONAS: BIOGRAFIJA IR INDĖLIS Į MOKSLĄ IR CHEMIJĄ - CHEMIJA - 2025

Josephas Johnas Thomsonas buvo puikus chemikas už įvairius indėlius, tokius kaip elektrono atradimas, jo atominis modelis, izotopų atradimas ar katodinių spindulių eksperimentas.

Jis gimė 1856 m. Gruodžio 18 d. Cheetam Hill mieste Mančesteryje, Anglijoje. Taip pat žinomas kaip „JJ“ Thomsonas. Jis studijavo inžineriją Owens koledže, dabar Mančesterio universiteto dalyje, o vėliau ir matematiką Kembridže.

1890 m. JJ Thomsonas ištekėjo už gydytojo sero Edwardo George'o Paget'o dukters Rose Elizabeth Paget, su kuria jis turėjo du vaikus: mergaitę, vardu Joan Paget Thomson, ir berniuką George'ą Paget Thomson.

Pastarasis taps garsiu mokslininku, 1937 m. Gavęs Nobelio fizikos premiją už darbą su elektronais.

Nuo mažens Thomsonas tyrinėjo atomų struktūrą, todėl tarp daugelio savo įžvalgų atrado elektronų ir izotopų egzistavimą.

1906 m., Be daugelio kitų apdovanojimų, Thomsonas gavo Nobelio fizikos premiją, „pripažindamas didelius savo teorinių ir eksperimentinių tyrimų apie elektros laidumą dujomis“ nuopelnus. (vienas)

1908 m. Jis buvo apvainikuotas Britanijos karūna ir buvo fizikos garbės profesoriumi Kembridže ir Karališkajame institute Londone.

Jis mirė 1940 m. Rugpjūčio 30 d., Būdamas 83 metų, Kembridžo mieste, Didžiojoje Britanijoje. Fizikas buvo palaidotas Vestminsterio abatijoje, prie sero Izaoko Niutono kapo. (du)

Pagrindinis Thomsono indėlis į mokslą

Elektrono atradimas

1897 m. JJ Thomsonas atrado naują dalelę, lengvesnę už vandenilį, kuri buvo pavadinta „elektronu“.

Vandenilis buvo laikomas atominio svorio matavimo vienetu. Iki to momento atomas buvo mažiausias materijos pasiskirstymas.

Šia prasme Thomsonas pirmasis atrado neigiamai įkrautas korpuskulines subatomines daleles.

Thomsono atominis modelis

Thomsono atominis modelis buvo struktūra, kurią anglų fizikas priskyrė atomams. Mokslininkui atomai buvo teigiamo užtaiso sfera.

Ten buvo įterpiami neigiamo krūvio elektronai, tolygiai pasiskirstę ant to teigiamo krūvio debesies, ty neutralizuojantys teigiamą atomo masės krūvį.

Šis naujas modelis pakeičia Daltono sukurtą modelį ir vėliau jį paneigia Rutherfordas, Thomsono mokinys Kembridžo „Cavendish“ laboratorijose.

Atomo atskyrimas

Thomsonas naudojo teigiamus ar anodinius spindulius, norėdamas atskirti skirtingų masių atomus. Šis metodas leido jam apskaičiuoti kiekvieno atomo nešamą elektrą ir molekulių skaičių kubiniame centimetre.

Galėdamas padalinti skirtingos masės ir krūvio atomus, fizikas atrado izotopų egzistavimą. Taip pat atlikdamas teigiamų spindulių tyrimą jis padarė didelę pažangą masinės spektrometrijos link.

Izotopų atradimas

JJ Thomsonas atrado, kad neono jonų masės yra skirtingos, tai yra, skirtingi atominiai svoriai. Štai kaip Thomsonas parodė, kad neonas turi du izotopų potipius: neoną-20 ir neoną-22.

Izotopai, tirti iki šiol, yra to paties elemento atomai, tačiau jų branduolių masių skaičius skiriasi, nes jų centre yra skirtingas neutronų kiekis.

Katodinių spindulių eksperimentai

Katodiniai spinduliai yra elektronų srautai vakuuminiuose vamzdeliuose, tai yra, stikliniai vamzdeliai, turintys du elektrodus, vieną teigiamą ir vieną neigiamą.

Kai neigiamas elektrodas, arba dar vadinamas katodu, kaitinamas, jis skleidžia spinduliuotę, nukreiptą link teigiamo elektrodo arba anodo, tiesia linija, jei tame kelyje nėra magnetinio lauko.

Jei stiklinės vamzdžio sienos yra padengtos fluorescencine medžiaga, katodų smūgis į tą sluoksnį sukuria šviesos projekciją.

Thomsonas ištyrė katodinių spindulių elgesį ir padarė išvadą, kad spinduliai sklinda tiesiomis linijomis.

Taip pat tai, kad šie spinduliai gali būti nukreipti nuo jų kelio esant magnetui, tai yra, magnetiniam laukui. Be to, spinduliai gali judinti ašmenis su cirkuliuojančių elektronų masės jėga, taip parodydami, kad elektronai turi masę.

JJ Thomsonas eksperimentavo keičiant dujas katodinio spindulio vamzdyje, tačiau elektronų elgsena nekinta. Taip pat katodo spinduliai kaitina daiktus, patekusius tarp elektrodų.

Taigi Thomsonas parodė, kad katodo spinduliai turi lengvą, mechaninį, cheminį ir šiluminį poveikį.

Katodinių spindulių lempos ir jų šviesos savybės turėjo lemiamos reikšmės vėlesniam išradimui vamzdžių televizoriams (CTR) ir vaizdo kameroms.

Masės spektrometras

JJ Thomsonas sukūrė pirmąjį požiūrį į masių spektrometrą . Šis įrankis leido mokslininkui ištirti katodinių spindulių lempų masės ir krūvio santykį ir išmatuoti, kiek jas nukreipia magnetinio lauko įtaka ir koks jų energijos kiekis.

Atlikdamas šį tyrimą jis priėjo prie išvados, kad katodo spinduliai sudaryti iš neigiamai įkrautų ląstelių, esančių atomų viduje, tokiu būdu postuluojant atomo dalijimąsi ir sukuriant elektrono pavidalą.

Masinės spektrometrijos pažanga tęsėsi ir iki šių dienų, tobulėjant skirtingais elektronų atskyrimo nuo atomų metodais.

Be to, Thomsonas pirmasis pasiūlė pirmąjį bangos modelį 1893 m. Šį eksperimentą sudarė elektromagnetinių bangų sklidimas kontroliuojamoje cilindrinėje ertmėje, kurią pirmą kartą 1897 m. Atliko lordas Rayleigh, kitas Nobelio fizikos laureatas.

Bangolaidžiai ateityje bus plačiai naudojami, net ir perduodant duomenis bei optinę skaidulą.

Thomsono palikimas

Thomsonas (Th) buvo įkurtas kaip masės krūvio matavimo vienetas masių spektrometrijoje, kurį Thomsono garbei pasiūlė chemikai Cooks ir Rockwood.

Šis metodas leidžia nustatyti medžiagos molekulių pasiskirstymą pagal jų masę ir pagal tai atpažinti, kurios yra medžiagos pavyzdyje.

Thomsono formulė (Th):

Nuostabūs darbai

• Elektros išmetimas per dujas, elektros laidumas dujomis (1900).
• Korpuskulinė materijos teorija, elektronų chemija ir atsiminimai bei atspindžiai (1907).
• Už elektronų (1928).

Nuorodos

1. AB „Nobel Media“ (2014 m.). J. Thomsonas - biografinis. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. Thomson, Joseph J., Elektros laidumas per dujas. Kembridžas, University Press, 1903 m.
3. Menchaca Rocha, Arturo. Diskretus elementarių dalelių žavesys.
4. Christen, Hans Rudolf, Bendrosios ir neorganinės chemijos pagrindai, 1 tomas. Barselona, ​​Ispanija. „Ediciones Reverté SA“, 1986 m.
5. Arzani, Aurora Cortina, Bendroji elementinė chemija. Meksika, Redakcija Porrúa, 1967 m.
6. „RG Cook“, AL Rockwood. Greita komun. Mišių spektras. 5, 93 (1991).