Biografia Eugen Goldstein, príspevky a objavy

Eugen Goldstein Bol nemeckým fyzikom narodený v roku 1850, ktorého hlavným vedeckým prínosom bol objav anodických lúčov, ktoré sa tiež nazývajú kanály. Jeho diela boli rovnako základné pre Josepha Johna Thomsona, aby následne predstavil svoj atómový model, niečo, čo Goldstein nikdy neurobil.

Z bohatej rodiny pracoval Goldstein v Berlínskom observatóriu v rokoch 1878 až 1890. Jeho kariéra však bola takmer úplne vyvinutá na Observatóriu Osdam, kde cvičil ako vedúci sekcie astrofyziky. Okrem toho bol profesorom fyziky na univerzite v Berlíne.

Jeho experimenty týkajúce sa elektrických výbojov vo prázdnote viedli k objavu kanálových lúčov. Goldstein predstavil svoju prácu na Berlínskej akadémii v roku 1886 a pokračoval v vyšetrovaní toho istého predmetu až do začiatku 20. storočia. Jeho závery o trajektórii týchto lúčov viedli v roku 1913 k objavu izotopov.

Výsledky týchto experimentov okrem iných objavov boli uverejnené v niekoľkých nemeckých časopisoch. Nakoniec sa jeho články zhromaždili na uverejnenie v diele zvanom Canales Lays, v roku 1830, v tom istom roku jeho smrti.

[TOC]

Životopis

Eugen Goldstein sa narodil 5. septembra 1850 v Gleiwitz (súčasné poľské mesto Gliwice), mesto, ktoré sa potom nachádza vo vysokom Prusku v Prusku. Jeho rodina bola venovaná vinohradniu, ktorá im umožnila mať veľmi dobre polohu.

Po štúdiu na telocvični (inštitút) v Ratibore, v roku 1869 vstúpil na univerzitu v Breslau. Goldstein sa neskôr presťahoval do Berlína, na ktorého univerzite robil doktorát pod dohľadom nemeckého fyzika Hermanna von Helmholtza.

Hermann von Helmholtz

Biografická syntéza

Goldstein publikoval svoje prvé vedecké dielo v roku 1876, zatiaľ čo posledný videl svetlo o päťdesiat rokov neskôr. Väčšina z nich bola venovaná záležitostiam súvisiacim s tým, čo by bolo veľkým záujmom ich profesionálneho života: elektrické šoky, a to vo vysokom a miernom prostredí.

Vedec pracoval v Observatóriu v Berlíne v rokoch 1878 až 1890. V roku 1888 sa stal profesorom na univerzite v Berlíne.

S pomocou Akadémie vied uskutočnil veľké množstvo experimentov s elektrickými výbojmi vo prázdnote, ktorá sa skončila objavom kanálov. Jeho diela ho viedli k tomu, že v roku 1908 získal medailu Hughes.

Cattophical Ray Tubes, 1890. Zdroj: Dadotet, CC0, Via Wikimedia Commons

Väčšina jeho profesionálnej kariéry sa však vyvinula v Observatóriu v Spertsdam v Nemecku. Od roku 1927 zastával pozíciu riaditeľa oddelenia astrofyziky. Goldstein tiež spolupracoval s Inštitútom technickej fyziky.

Môže vám slúžiť: A čo energia obsiahnutá v materiáloch?

Okrem týchto vedeckých aktivít pôsobil Goldstein ako právnik v záležitostiach týkajúcich sa židovského prisťahovalectva, ktorého komunita bol súčasťou.

Eugen Goldstein sa oženil s pokročilým vekom, v roku 1925. O päť rokov neskôr, 26. decembra 1930, zomrel a bol pochovaný na hebrejskom cintoríne Weißensee v meste Berlín.

Eugen Goldstein hrob. Zdroj: Z Thomas, CC By-SA 4.0, cez Wikimedia Commons

Práca a práca

Goldsteinove diela mali ako pozadie štúdie, ktoré vykonal Julius Plücker v polovici ažteväť storočia na svetle emitované v vypúšťaných skúmavkách a vplyv, ktorý mali magnetické polia v žiare.

Neskôr, v roku 1869, Johann Wilhelm Hittorf analyzoval vypúšťacie rúrky z elektrických lúčov, ktoré sa siahajú od katódy, zápornej elektródy.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín už v 70. rokoch 20. storočia vykonal svoje vlastné štúdium na vypúšťanie trubíc. V tom čase pokrstil emisie svetla, ktoré skúmali ďalší vedci, ako napríklad Kathodenstrahlen, alebo katódové lúče.

V roku 1886 výskumný pracovník zistil, že perforované kanadské vypúšťacie trubice emitovali aj svetlo na konci katódy. Jeho záver bol, že okrem dobre známych katódových lúčov existovali aj ďalšie, ktoré sa pohybovali opačným smerom, od katódy s negatívnym zaťažením po pozitívne načítanú anódu.

Lúče, ktoré objavil Goldstein, prešli katódovými kanálmi, takže sa volali Kanalstrahlen, alebo kanálové lúče.

Vo svojej dobe bol Goldsteinov nález vysoko ocenený a stal sa jednou zo základov súčasnej fyziky.

Atómový model Eugen Goldstein

Aj keď v tejto otázke existuje určitý zmätok, v skutočnosti Goldstein nikdy nenavrhol svoj vlastný atómový model. Jeho objavy však boli pre Thomsona zásadné rozvíjať svoj vlastný.

Niečo podobné sa vyskytuje pri objavovaní protónu. Goldstein pozoroval túto častice vo vákuových skúmavkách počas experimentov na katódových lúčoch, ale vedecká komunita pripisuje objav Ernest Rutherford.

Glasdtein príspevky a objavy

Pozadie vašich experimentov

Goldsteinove prvé experimenty s Crookes trubicami boli uskutočnené v 70. rokoch 20. storočia. Na tento účel vedec upravil štruktúru, ktorú William Crookes vyvinul pred desiatkami rokov.

Tube Crookes pozostáva z prázdnej trubice vyrobenej zo skla. Vo vnútri cirkulujú plyny, ktorých tlak môže byť regulovaný zmierňovaním evakuácie vzduchu v ňom.

Rúrka. Zdroj: Wikimedia Commons

Táto štruktúra obsahuje dva kusové kusy, ktoré pôsobia ako elektródy. Každý z kusov je umiestnený na jednom konci trubice, oba pripojené k externým zdrojom napätia.

Môže vám slúžiť: pevné telo

Keď je trubica elektrifikovaná, vnútorný vzduch je ionizovaný a stáva sa elektrickým vodičom. To spôsobuje, že plyny sa pri zatváraní obvodu medzi dvoma koncami stanú fluorescenčnými.

Crookes povedal, že tento jav bol spôsobený tokom elektrónov, ktorý v tom čase nazýval katódové lúče. Vďaka vášmu experimentu bolo možné preukázať existenciu elementárnych častíc s negatívnym zaťažením v atómoch.

Experimentujte s modifikovanými trubicami

Aby bol schopný vykonať svoje vlastné experimenty, Goldstein zmenil štruktúru, ktorú Crookes dal svojim trubicám. Pridal teda niekoľko perforácií do jednej z kovových katód.

Ďalšia zo zmien, ktoré sa už uskutočnili počas experimentu, keď sa napätie medzi trubicou zvýšilo o niekoľko tisíc voltov.

Výsledkom bola nová žiara vo vnútri trubice, ktorá sa začala od konca, kde bola perforovaná kovová katódia. Vrcholom však bolo, že nové lúče sa pohybovali v opačnom smere k katóde.

Goldsteín dospel k záveru, že okrem katódových lúčov, ktoré prešli z katódy s negatívnym zaťažením k pozitívnemu náboju, existoval ďalší typ, ktorý cestoval opačným smerom. Vedec ich nazval kanálové lúče.

Správanie sa týchto lúčov sa vo svojej trajektórii nielen líšilo od katódy. Častice okrem toho vykazovali opačné správanie, pokiaľ ide o ich magnetické pole a ich elektrické pole.

Goldstein odvodil, že elektrický náboj z kanálových lúčov by mal byť v rozpore s kľubom katódových lúčov, to znamená pozitívne.

Modifikácia katódových trubíc

Experimenty Eugena Goldsteina boli tiež zásadné, aby sa dozvedeli viac o technických pojmoch o katódových lúčoch.

Vďaka svojim experimentom s prázdnymi trubicami vedec zistil, že katódové lúče by mohli premietať akútne tiene v smere kolmom na oblasť pokrytú katódou.

Toto zistenie bolo veľmi užitočné na úpravu dizajnu katódových trubíc, ktoré sa používali až do tej chvíle. Tak, konkávne katódy by mohli byť umiestnené do svojich rohov, takže sa objavili cielené lúče. Táto technika mala neskôr širokú škálu aplikácií.

Na druhej strane kanálové lúče, tiež nazývané anodické lúče alebo pozitívne lúče, závisia priamo od fyzikálnych a chemických charakteristík plynu, ktorý sa zavádza vo vnútri trubice.

Okrem iných aspektov je vzťah medzi hmotnosťou častíc a elektrickým nábojom odlišný v závislosti od povahy použitého plynu.

Môže vám slúžiť: Higroskopická: koncept, hygroskopické látky, príklady

Tento diferenciálny faktor umožnil objasniť skutočnosť, že častice opustili vnútro plyn.

Prvé kroky v objavení protónu

Aj keď mu niekedy pripisuje jeho objav, Goldstein bol zodpovedný iba za to, že založil základňu, ktorá viedla k potvrdeniu existencie základných častíc s pozitívnym nábojom.

Zdroj: SlidePlayer

Vo svojich experimentoch s modifikovanými trubicami z katódy, vedec pozoroval lúče, ktoré prešli katódou v opačnom smere katódových lúčov.

Po štúdiu lúčov kanálov, názvu, ktorý dostal tento nový typ lúča, Goldstein zistil, že boli tvorené pozitívnymi časticami zaťaženia a že ich hmota sa líši podľa použitého plynu.

Objav protónu sa však uskutočnil o desaťročia neskôr, keď britský chemik a fyzik Ernest Rutherford uskutočnil podobné experimenty s dusíkom.

Základy modernej fyziky

Okrem konkrétnych výsledkov svojich experimentov, Goldstein s nimi prispel základom modernej fyziky. Týmto spôsobom objavenie lúčov kanálov umožnilo potvrdiť myšlienku, že atómy sa pohybovali so špecifickým vzorom a pri vysokej rýchlosti.

Obe nápady boli kľúčom k vývoju súčasnej atómovej fyziky, oblasti fyziky, ktorá analyzuje vlastnosti a správanie atómov vo všetkých svojich aspektoch.

Medzi ďalšie aspekty, Goldsteinova práca bola zásadná pre štúdium izotopov, okrem jeho príspevku k ďalším vedeckým aplikáciám, ktoré sú dodnes úplne platné.

Publikované diela

Po niekoľko desaťročí boli Goldsteinove štúdie publikované v rôznych časopisoch. Medzi najdôležitejšie patrí Ueber die reflexie elektrischer strahlen (1882); Ueber elektrische leitung im vakuum (1885); Ueber Die Durch Kathodenstrahlen Hercgerufenen Färbungen Einiger Salze (1897); a Ueber eine noch nicht untersuchte strahlungsform do der kathode induzierter enladunden (1898).

V tom istom roku jeho smrti, 1930, boli všetky jeho spisy zhromaždené na publikovanie v jednom zväzku. Dielo získalo titul Lúče.

Odkazy

1. Vzdelávací roh. Eugen Goldstein, jeho objav lúčov kanálov, ktorý viedol k zisteniu izotopov. Získané z rohu.orgán
2. Na vzdelávanie. Eugen Goldstein - Životopis a atómový model. Získané z porlaeducacionu.mx
3. Redaktori Enyclopaedia Britannica. Eugen Goldstein. Získané od Britannica.com
4. Kompletný slovník vedeckej biografie. Goldstein, Eugen. Získané z encyklopédie.com
5. Šťavu. História projektu Atom. Získané zo Sutori.com
6. Mozgový. Lúče a vlastnosti pozitívnych lúčov (alebo) lúčov kanálov. Získané od Brainkart.com