Joseph Thomson Biografie und Beiträge zu Wissenschaft und Chemie

1653
Alexander Pearson

Joseph John Thomson Er war ein hervorragender Chemiker für verschiedene Beiträge wie die Entdeckung des Elektrons, seines Atommodells, die Entdeckung von Isotopen oder das Kathodenstrahl-Experiment.

Er wurde am 18. Dezember 1856 in Cheetam Hill, einem Stadtteil von Manchester, England, geboren. Auch bekannt als "J.J." Thomson studierte Ingenieurwissenschaften am Owens College, heute Teil der University of Manchester, und später Mathematik in Cambridge.

1890 heiratete J. J. Thomson Rose Elizabeth Paget, die Tochter des Arztes Sir Edward George Paget, mit dem er zwei Kinder hatte: ein Mädchen namens Joan Paget Thomson und einen Jungen namens George Paget Thomson..

Letzterer wurde ein berühmter Wissenschaftler, der 1937 einen Nobelpreis für Physik für seine Arbeit mit Elektronen erhielt..

Schon in jungen Jahren konzentrierte sich Thomson in seinen Studien auf die Struktur von Atomen und entdeckte so unter anderem die Existenz von Elektronen und Isotopen..

Im Jahr 1906 erhielt Thomson den Nobelpreis für Physik, "in Anerkennung des großen Verdienstes seiner theoretischen und experimentellen Forschung zur Leitung von Elektrizität durch Gase", neben vielen anderen Auszeichnungen für seine Arbeit. (1)

1908 wurde er von der britischen Krone zum Ritter geschlagen und war Honorarprofessor für Physik in Cambridge und am Royal Institute in London..

Er starb am 30. August 1940 im Alter von 83 Jahren in der Stadt Cambridge, Großbritannien. Der Physiker wurde in der Westminster Abbey in der Nähe des Grabes von Sir Isaac Newton beigesetzt. (zwei)

Artikelverzeichnis

  • 1 Hauptbeiträge von Thomson zur Wissenschaft
    • 1.1 Entdeckung des Elektrons
    • 1.2 Thomsons Atommodell
    • 1.3 Trennung von Atomen
    • 1.4 Entdeckung von Isotopen
    • 1.5 Kathodenstrahlversuche 
    • 1.6 Massenspektrometer
  • 2 Thomsons Vermächtnis
  • 3 Hervorragende Arbeiten
  • 4 Referenzen

Thomsons Hauptbeiträge zur Wissenschaft

Entdeckung des Elektrons

Im Jahr 1897, J.J. Thomson entdeckte ein neues Teilchen, das leichter als Wasserstoff ist und als "Elektron" bezeichnet wurde..

Wasserstoff wurde als Maßeinheit für das Atomgewicht angesehen. Bis zu diesem Zeitpunkt war das Atom die kleinste Teilung der Materie.

In diesem Sinne war Thomson der erste, der negativ geladene korpuskuläre subatomare Partikel entdeckte.

Thomsons Atommodell

Thomsons Atommodell war die Struktur, die der englische Physiker Atomen zuschrieb. Für den Wissenschaftler waren Atome eine Kugel positiver Ladung.

Dort wurden die Elektronen negativer Ladung eingebettet, gleichmäßig auf dieser Wolke positiver Ladung verteilt, dh sie neutralisiert die positive Ladung der Masse des Atoms..

Dieses neue Modell ersetzt das von Dalton entwickelte und wird später von Rutherford, einem Schüler von Thomson in den Cavendish Laboratories, Cambridge, widerlegt.. 

Atomtrennung

Thomson verwendete positive oder anodische Strahlen, um Atome unterschiedlicher Masse zu trennen. Diese Methode ermöglichte es ihm, die von jedem Atom transportierte Elektrizität und die Anzahl der Moleküle pro Kubikzentimeter zu berechnen..

Durch die Möglichkeit, Atome unterschiedlicher Masse und Ladung zu teilen, entdeckte der Physiker die Existenz von Isotopen. Auch auf diese Weise brachte er mit seiner Untersuchung positiver Strahlen einen großen Fortschritt in Richtung Massenspektrometrie..

Entdeckung von Isotopen

J.J. Thomson entdeckte, dass Neonionen unterschiedliche Massen hatten, dh unterschiedliche Atomgewichte. So zeigte Thomson, dass Neon zwei Isotopensubtypen aufweist, Neon-20 und Neon-22..

Bis heute untersuchte Isotope sind Atome desselben Elements, aber ihre Kerne haben unterschiedliche Massenzahlen, da sie in ihrem Zentrum aus unterschiedlichen Mengen an Neutronen bestehen..

Kathodenstrahlversuche

Kathodenstrahlen sind Elektronenströme in Vakuumröhren, dh Glasröhren mit zwei Elektroden, einer positiven und einer negativen..

Wenn die negative Elektrode oder auch Kathode genannt, erwärmt wird, sendet sie Strahlung aus, die in einer geraden Linie auf die positive Elektrode oder Anode gerichtet ist, wenn auf diesem Weg kein Magnetfeld vorhanden ist.

Wenn die Glaswände der Röhre mit fluoreszierendem Material bedeckt sind, erzeugt der Aufprall der Kathoden gegen diese Schicht die Lichtprojektion.

Thomson untersuchte das Verhalten von Kathodenstrahlen und kam zu dem Schluss, dass sich die Strahlen in einer geraden Linie bewegten.

Auch, dass diese Strahlen durch die Anwesenheit eines Magneten, dh eines Magnetfelds, von ihrem Weg abgelenkt werden könnten. Zusätzlich könnten die Strahlen die Schaufeln mit der Kraft der Masse der zirkulierenden Elektronen bewegen, was zeigt, dass die Elektronen Masse hatten..

J.J. Thomson experimentierte mit der Variation des Gases innerhalb der Kathodenstrahlröhre, veränderte jedoch nicht das Verhalten der Elektronen. Kathodenstrahlen erhitzten auch Objekte, die zwischen den Elektroden im Weg standen.. 

Zusammenfassend hatte Thomson gezeigt, dass Kathodenstrahlen leichte, mechanische, chemische und thermische Effekte haben..

Kathodenstrahlröhren und ihre Lichteigenschaften waren für die nachfolgende Erfindung von Röhrenfernsehen (CTR) und Videokameras transzendent..

Massenspektrometer

J.J. Thomson entwickelte einen ersten Ansatz für Massenspektrometer. Mit diesem Tool konnte der Wissenschaftler das Masse-Ladungs-Verhältnis von Kathodenstrahlröhren untersuchen und messen, wie stark sie aufgrund des Einflusses eines Magnetfelds und der von ihnen getragenen Energiemenge abweichen..

Mit dieser Forschung kam er zu dem Schluss, dass Kathodenstrahlen aus negativ geladenen Teilchen bestehen, die sich innerhalb von Atomen befinden, wodurch die Teilbarkeit des Atoms postuliert und die Figur des Elektrons entsteht..

Ebenso wurden die Fortschritte in der Massenspektrometrie bis heute fortgesetzt und zu verschiedenen Methoden entwickelt, um Elektronen von Atomen zu trennen..

Darüber hinaus war Thomson der erste, der dies vorschlug der erste Wellenleiter Dieses Experiment bestand aus der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in einem kontrollierten zylindrischen Hohlraum, der erstmals 1897 von Lord Rayleigh, einem weiteren Nobelpreisträger für Physik, durchgeführt wurde..

Wellenleiter würden in Zukunft auch heute noch mit Datenübertragung und Glasfaser weit verbreitet sein.

Thomsons Vermächtnis

Das Thomson (Th) wurde als Massenladungsmaßeinheit in der Massenspektrometrie etabliert, die von den Chemikern Cooks und Rockwood zu Ehren von Thomson vorgeschlagen wurde..

Diese Technik ermöglicht es, die Verteilung der Moleküle einer Substanz nach ihrer Masse zu bestimmen und daran zu erkennen, welche in einer Materieprobe vorhanden sind..

Thomsons Formel (Th):

Hervorragende Arbeiten

  • Die Entladung von Elektrizität durch Gase, Leitung von Elektrizität durch Gase (1900).
  • Die korpuskuläre Theorie der Materie, das Elektron in der Chemie und Erinnerungen und Reflexionen (1907).
  • Jenseits des Elektrons (1928).

Verweise

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biographisch. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J.., Stromleitung durch Gase. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Der diskrete Charme von Elementarteilchen.
  4. Christen, Hans Rudolf, Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie, Band 1. Barcelona, ​​Spanien. Ediciones Reverté S. A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, Allgemeine Elementarchemie. Mexiko, Editorial Porrúa, 1967.
  6. R.G. Cooks, A.L. Rockwood. Schnelle Kommunikation. Massenspektrom. 5, 93 (1991).

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