- Thomson je glavni doprinos znanosti
- Otkriće elektrona
- Thomson-ov atomski model
- Odvajanje atoma
- Otkriće izotopa
- Pokusi s katodnim zracima
- Maseni spektrometar
- Thomson ostavština
- Izvanredna djela
- Reference
Joseph John Thomson bio je izvanredan kemičar zbog različitih doprinosa, poput otkrića elektrona, njegovog atomskog modela, otkrića izotopa ili eksperimenta katodnih zraka.
Rođen je u Cheetam Hillu, okrugu Manchestera, u Engleskoj, 18. prosinca 1856. Poznat i pod nazivom "JJ" Thomson, studirao je inženjerstvo na koledžu Owens, koji je sada dio University of Manchester, a kasnije matematiku na Cambridgeu.
Godine 1890. JJ Thomson oženio je Rose Elizabeth Paget, kćer liječnika Sir Edwarda Georgea Paget-a, s kojim je imao dvoje djece: djevojčicu, imenom Joan Paget Thomson, i dječaka, George Paget Thomson.
Potonji bi postao poznati znanstvenik, dobivši 1937. godine Nobelovu nagradu za fiziku za svoj rad s elektronima.
Thomson je od malih nogu usmjerio svoje studije na strukturu atoma, otkrivajući tako postojanje elektrona i izotopa, među mnogim svojim prilozima.
Thomson je 1906. dobio Nobelovu nagradu za fiziku, "kao priznanje za velike zasluge njegovih teorijskih i eksperimentalnih istraživanja provođenja električne energije kroz plinove", među mnogim drugim nagradama za svoj rad. (jedan)
Godine 1908. vitez je dodijelio britanskoj kruni i služio je kao počasni profesor fizike u Cambridgeu i na Royal Institute u Londonu.
Umro je 30. kolovoza 1940. u 83. godini života u gradu Cambridge u Velikoj Britaniji. Fizičar je pokopan u Westminsterskoj opatiji, u blizini groba sir Isaaca Newtona. (dva)
Thomson je glavni doprinos znanosti
Otkriće elektrona
JJ Thomson je 1897. godine otkrio novu česticu lakšu od vodika, koja je dobila naziv "elektron".
Vodonik se smatrao mjernom jedinicom za atomsku težinu. Do tog trenutka atom je bio najmanja podjela materije.
U tom je smislu Thomson bio prvi koji je otkrio negativno nabijene korpuskularne subatomske čestice.
Thomson-ov atomski model
Thomson je atomski model bio struktura koju je engleski fizičar pripisivao atomima. Atomi su za znanstvenika bili sfera pozitivnog naboja.
Tamo su ugrađeni elektroni negativnog naboja ravnomjerno na tom oblaku pozitivnog naboja, to jest koji neutralizira pozitivni naboj mase atoma.
Ovaj novi model zamjenjuje onaj koji je razvio Dalton, a kasnije će ga odbiti Rutherford, Thomson-ov učenik iz Cavendish Laboratories, Cambridge.
Odvajanje atoma
Thomson je koristio pozitivne ili anodne zrake za odvajanje atoma različitih masa. Ova metoda omogućila mu je izračunavanje električne energije koju nosi svaki atom i broja molekula po kubičnom centimetru.
Moguće je podijeliti atome različite mase i naboja, fizičar je otkrio postojanje izotopa. Također je na ovaj način svojim proučavanjem pozitivnih zraka postigao veliki napredak prema masenoj spektrometriji.
Otkriće izotopa
JJ Thomson otkrio je da neonski ioni imaju različite mase, to jest različite atomske težine. Ovako je Thomson pokazao da neon ima dva podtipa izotopa, neon-20 i neon-22.
Izotopi, proučavani do danas, su atomi istog elementa, ali njihove jezgre imaju različit masni broj, jer su sastavljene od različitih količina neutrona u njihovom središtu.
Pokusi s katodnim zracima
Katodne zrake su tokovi elektrona u vakuumskim cijevima, to jest staklene cijevi s dvije elektrode, jednom pozitivnom i jednom negativnom.
Kada se negativna elektroda, ili još naziva i katoda, zagrijava, ona emitira zračenje koje je usmjereno prema pozitivnoj elektrodi ili anodi u pravoj liniji ako na tom putu nema magnetskog polja.
Ako su stakleni zidovi cijevi prekriveni fluorescentnim materijalom, udar katoda na taj sloj stvara projekciju svjetlosti.
Thomson je proučavao ponašanje katodnih zraka i došao do zaključka da zrake putuju ravno.
Isto tako da bi se te zrake mogle preusmjeriti sa svog puta prisutnošću magneta, odnosno magnetskog polja. Pored toga, zrake su mogle pomicati lopatice snagom mase kružećih elektrona, pokazujući tako da elektroni imaju masu.
JJ Thomson eksperimentirao je s izmjenom plinova unutar katodne cijevi, ali nije mijenjao ponašanje elektrona. Također, katodne zrake zagrijavaju predmete koji su se našli na putu između elektroda.
Zaključno, Thomson je pokazao da katodne zrake imaju svjetlosne, mehaničke, kemijske i toplinske učinke.
Katodne cijevi i njihova svjetlosna svojstva bili su presudni za kasniji izum cijevne televizije (CTR) i video kamera.
Maseni spektrometar
JJ Thomson stvorio je prvi pristup masenom spektrometru. Ovaj je alat omogućio znanstveniku da prouči omjer mase / naboja katodnih cijevi i da izmjeri koliko su odbijeni pod utjecajem magnetskog polja i količine energije koju nose.
Pomoću ovog istraživanja došao je do zaključka da su katodne zrake sastavljene od negativno nabijenih tjelesa, koje se nalaze unutar atoma, te je tako postuliralo djeljivosti atoma i nastalo je lik elektrona.
Također, napredak u masenoj spektrometriji nastavljen je do današnjih dana, razvijajući se u različite metode za odvajanje elektrona od atoma.
Pored toga, Thomson je prvi predložio prvi valovod 1893. Taj se eksperiment sastojao od širenja elektromagnetskih valova unutar kontrolirane cilindrične šupljine, što je 1897. godine prvi izveo Lord Rayleigh, drugi Nobelov dobitnik za fiziku.
Valovodi bi se u budućnosti široko koristili, čak i danas, za prijenos podataka i optiku vlakana.
Thomson ostavština
Thomson (Th) je uspostavljen kao jedinica za mjerenje masene nabojne mase u spektrometriji, koju su predložili kemičari Cooks i Rockwood, u čast Thomson-a.
Ova tehnika omogućuje određivanje raspodjele molekula neke tvari prema njihovoj masi i prepoznavanje onih koje su prisutne u uzorku materije.
Thomsonova formula (Th):
Izvanredna djela
- Ispadanje električne energije kroz plinove, provođenje električne energije kroz plinove (1900.).
- Korpuskularna teorija materije, elektron u kemiji i sjećanja i refleksije (1907).
- Iza elektrona (1928).
Reference
- Nobel Media AB (2014). J. Thomson - biografski. Nobelprize.org. nobelprize.org.
- Thomson, Joseph J., Provođenje električne energije kroz plinove. Cambridge, University Press, 1903.
- Menchaca Rocha, Arturo. Diskretan šarm elementarnih čestica.
- Christen, Hans Rudolf, Osnove opće i neorganske kemije, svezak 1. Barcelona, Španjolska. Ediciones Reverté SA, 1986.
- Arzani, Aurora Cortina, opća elementarna kemija. Meksiko, uredništvo Porrúa, 1967.
- RG Kuhari, AL Rockwood. Rapid Commun. Maseni spektar. 5, 93 (1991).