Eugen Goldstein -biografie, bijdragen en ontdekkingen

Eugen Goldstein Hij was een Duitse natuurkundige geboren in 1850 wiens belangrijkste wetenschappelijke bijdrage de ontdekking was van anodische stralen, ook wel kanalen genoemd. Zijn werken waren even fundamenteel voor Joseph John Thomson om vervolgens zijn atoommodel te presenteren, iets dat Goldstein nooit deed.

Van een rijke familie werkte Goldstein tussen 1878 en 1890 in het Berlijnse Observatorium. Zijn carrière was echter bijna volledig ontwikkeld in het Potsdam Observatory, waar hij trainde als hoofd van de astrofysische sectie. Bovendien was hij natuurkundeprofessor aan de Universiteit van Berlijn.

Zijn experimenten met elektrische lozingen in de leegte leidden tot de ontdekking van de kanaalstralen. Goldstein presenteerde zijn werk aan de Academie van Berlijn in 1886 en bleef hetzelfde onderwerp onderzoeken tot het begin van de 20e eeuw. Zijn conclusies over het traject van deze stralen leidden in 1913 tot de ontdekking van de isotopen.

De resultaten van deze experimenten werden, naast andere ontdekkingen, gepubliceerd in verschillende Duitse tijdschriften. Ten slotte werden zijn artikelen verzameld voor publicatie in een werk genaamd Canales Rays, in 1830, hetzelfde jaar van zijn dood.

[TOC]

Biografie

Eugen Goldstein werd geboren op 5 september 1850 in Gleiwitz (de huidige Poolse stad Gliwice), een stad die toen in de High Pruisen Pruisen is gelegen. Zijn familie was toegewijd aan de wijnbouw, waardoor ze een zeer goed -off -positie konden hebben.

Na studeren in het Gymnasium (Instituut) van Ratibor, ging hij in 1869 de Universiteit van Breslau binnen. Goldstein verhuisde later naar Berlijn, aan wiens universiteit hij doctoraat deed onder toezicht van de Duitse natuurkundige Hermann von Helmholtz.

Hermann von Helmholtz

Biografische synthese

Goldstein publiceerde zijn eerste wetenschappelijke werk in 1876, terwijl de laatste vijftig jaar later het licht zag. De meesten van hen waren toegewijd aan zaken die verband houden met wat het grote belang van hun professionele leven zou zijn: elektrische schokken, zowel in een hoge en matige omgeving.

De wetenschapper werkte bij het Observatorium in Berlijn tussen 1878 en 1890. In 1888 werd hij professor aan de Universiteit van Berlijn.

Met de hulp van de Academie van Wetenschappen voerde hij een groot aantal experimenten uit op elektrische lozingen in de leegte die werd afgesloten met de ontdekking van de kanalen. Zijn werken brachten hem in 1908 uit de Hughes Medal.

Cathophical Ray Tubes, 1890. Bron: Dadotet, CC0, via Wikimedia Commons

Het grootste deel van zijn professionele carrière ontwikkelde zich echter in het Potsdam Observatory, Duitsland. Daar bekleedde hij de functie van de afdeling Astrofysica vanaf 1927. Ook werkte Goldstein samen met het Institute of Technical Physics.

Kan u van dienst zijn: hoe zit het met de energie in de materialen?

Naast deze wetenschappelijke activiteiten diende Goldstein als jurist in zaken die verband houden met Joodse immigratie, een gemeenschap waar hij deel uitmaakte.

Eugen Goldstein huwde een gevorderde leeftijd, in 1925. Vijf jaar later, op 26 december 1930, stierf hij en werd begraven op de Hebreeuwse begraafplaats van Weißensee, in de stad Berlijn.

Eugen Goldstein Tomb. Bron: Z Thomas, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Werk en werk

Goldstein's werken hadden als achtergrond de studies die Julius Plücker in het midden van de nineteenth eeuw hebben uitgevoerd op het licht dat in de ontladingsbuizen werd uitgezonden en de invloed die de magnetische velden in de gloed hadden.

Later, in 1869, analyseerde Johann Wilhelm Hittorf de ontladingsbuizen van Power Rays die zich uitstrekken van de kathode, de negatieve elektrode.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín had in de jaren 1870 al zijn eigen studies uitgevoerd naar de ontladingsbuizen. Op dat moment doopte hij lichtemissies onderzocht door andere wetenschappers Kathodenstrahlen, of kathodestralen.

In 1886 ontdekte de onderzoeker dat geperforeerde kathodeafvoerbuizen ook licht uitgezonden aan het einde van de kathode. Zijn conclusie was dat, naast de goed bekende kathodestralen, er anderen waren die in de tegenovergestelde richting bewogen, van de kathode met negatieve belasting naar de positief geladen anode.

De stralen ontdekt door Goldstein gingen door de kathodekanalen, dus werden ze geroepen Kanalstrahlen, of kanaalstralen.

In zijn tijd werd de bevinding van Goldstein zeer gewaardeerd en werd hij een van de bases van de hedendaagse fysica.

Eugen Goldstein Atomic Model

Hoewel er enige verwarring is over deze kwestie, heeft Goldstein in werkelijkheid nooit een eigen atoommodel voorgesteld. Zijn ontdekkingen waren echter fundamenteel voor Thomson om de zijne te ontwikkelen.

Iets soortgelijks gebeurt bij de ontdekking van het proton. Goldstein heeft dit deeltje waargenomen in de vacuümbuizen tijdens de experimenten met de kathodestralen, maar de wetenschappelijke gemeenschap schrijft de ontdekking toe aan Ernest Rutherford.

Glasdtein -bijdragen en ontdekkingen

Achtergrond van uw experimenten

De eerste experimenten van Goldstein met Crookes -buizen werden gemaakt in de jaren 1870. Om dit te doen, heeft de wetenschapper de structuur aangepast die William Crookes tientallen jaren geleden had ontwikkeld.

De Crookes -buis bestaat uit een lege buis gemaakt met glas. Binnen circuleren gassen, waarvan de druk kan worden gereguleerd door de evacuatie van de lucht erin te modereren.

Kromme buis. Bron: Wikimedia Commons

Deze structuur bevat twee metalen stukken, die werken als elektroden. Elk van de stukken bevindt zich aan één uiteinde van de buis, beide verbonden met externe spanningsbronnen.

Kan u van dienst zijn: rigide lichaam

Wanneer de buis wordt geëlektrificeerd, wordt de binnenlucht geïoniseerd en wordt het een elektriciteitsgeleider. Hierdoor worden de gassen fluorescerend bij het sluiten van het circuit tussen de twee uiteinden.

Crookes zei dat dit fenomeen te wijten was aan de stroom van elektronen, die destijds kathodestralen noemde. Dankzij uw experiment kan het bestaan ​​van elementaire deeltjes met negatieve belasting in atomen worden aangetoond.

Experimenteer met gemodificeerde buizen

Om zijn eigen experimenten uit te voeren, veranderde Goldstein de structuur die Crookes aan zijn buizen had gegeven. Zo voegde hij verschillende perforaties toe aan een van de metalen kathoden.

Een andere van de wijzigingen is al tijdens het experiment gehaald, toen de spanning tussen de buis toeneemt met enkele duizenden volt.

Het resultaat was een nieuwe gloed in de buis, die begon vanaf het einde waar de geperforeerde metalen kathode was. Het hoogtepunt was echter dat de nieuwe stralen in de tegenovergestelde richting van de kathode bewogen.

Goldsteín concludeerde dat, naast de kathodestralen, die van de kathode gingen met een negatieve belasting naar een positieve lading, er een ander type was dat in de tegenovergestelde richting reisde. De wetenschapper noemde ze kanaalstralen.

Het gedrag van deze stralen verschilde niet alleen van de kathode in hun traject. Bovendien vertoonden de deeltjes ook een tegenovergestelde gedrag met betrekking tot hun magnetische veld en hun elektrische veld.

Goldstein afgeleid dat de elektrische lading van kanaalstralen het tegendeel zou moeten zijn met die van kathodestralen, dat wil zeggen positief.

Aanpassing van kathodebuizen

De experimenten van Eugenstein waren ook van fundamenteel belang om meer te leren over technische noties over kathodestralen.

Dankzij zijn experimenten met de lege buizen ontdekte de wetenschapper dat de kathodestralen acute schaduwen konden projecteren in een richting loodrecht op het gebied dat door de kathode is bedekt.

Deze bevinding was erg handig om het ontwerp van de kathodebuizen te wijzigen die tot dat moment werden gebruikt. CONCAVE -kathoden konden dus in hun hoeken worden geplaatst, zodat gerichte stralen verschenen. Deze techniek had later een breed scala aan toepassingen.

Aan de andere kant zijn de kanaalstralen, ook wel anodische stralen of positieve stralen genoemd, direct afhankelijk van de fysische en chemische kenmerken van het gas dat in de buis wordt geïntroduceerd.

Onder andere aspecten is de relatie tussen de massa van de deeltjes en de elektrische lading anders, afhankelijk van de aard van het gebruikte gas.

Kan u van dienst zijn: Higroscopiciteit: concept, hygroscopische stoffen, voorbeelden

Deze differentiërende factor maakte het mogelijk om het feit te verduidelijken dat de deeltjes het interieur van het gas verlieten, in plaats van dit te doen van de geëlektrificeerde buisanode.

Eerste stappen in de ontdekking van het proton

Hoewel, soms, zijn ontdekking aan hem wordt toegeschreven, was Goldstein alleen verantwoordelijk voor het plaatsen van de basis die leidde tot het bevestigen van het bestaan ​​van fundamentele deeltjes met positieve lading.

Bron: Slideplayer

In zijn experimenten met de gemodificeerde kathodestraalbuizen observeerde de wetenschapper stralen die de kathode in de tegenovergestelde richting van de kathodestralen kruisten.

Na het bestuderen van de kanaalstralen, een naam die dit nieuwe type straal ontving, stelde Goldstein vast dat ze werden gevormd door positieve belastingsdeeltjes en dat hun massa anders was volgens het gebruikte gas.

De ontdekking van het proton werd echter decennia later gedaan, toen de Britse chemicus en fysicus Ernest Rutherford vergelijkbare experimenten uitvoerden met stikstof.

Foundations of Modern Physics

Naast de concrete resultaten van zijn experimenten heeft Goldstein bij hen de basis van de moderne fysica bijgedragen. Op deze manier liet de ontdekking van de kanaalstralen het idee kunnen bevestigen dat de atomen bewogen met een specifiek patroon en met hoge snelheid.

Beide ideeën waren de sleutel tot de ontwikkeling van de huidige atoomfysica, het gebied van fysica dat de eigenschappen en het gedrag van atomen in al hun aspecten analyseert.

Onder andere aspecten was het werk van Goldstein van fundamenteel belang voor de studie van isotopen, naast zijn bijdrage aan andere wetenschappelijke toepassingen die nog steeds volledig geldig zijn.

Gepubliceerde werken

Gedurende enkele decennia werden Goldstein -onderzoeken gepubliceerd in verschillende tijdschriften. Een van de belangrijkste zijn Ueber Die Reflectie Elektischer Strahlen (1882); Ueber Elektische Leitung Im Vakuum (1885); Ueber Die Durch Kathodenstrahlen Hercgerufenen Färbungen Einiger Salze (1897); En Ueber eine noch nicht unntersuchte strahlungsform een ​​der kathode induzierter encedunden (1898).

In hetzelfde jaar van zijn dood, 1930, werden al zijn geschriften verzameld om in één deel te worden gepubliceerd. Het werk ontving de titel van Canales -stralen.

Referenties

1. Educatieve hoek. Eugen Goldstein, zijn ontdekking van de kanaalstralen die hebben geleid tot het vinden van de isotopen. Verkregen uit de hoek.borg
2. Voor onderwijs. Eugen Goldstein - Biografie en atoommodel. Verkregen uit porlaeducacion.mx
3. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. Eugen Goldstein. Verkregen uit Britannica.com
4. Complete Dictionary of Scientific Biography. Goldstein, Eugen. Verkregen van encyclopedie.com
5. Sutori. Geschiedenis van het atoomproject. Verkregen van Sutori.com
6. Brainekart. Stralen en eigenschappen van positieve stralen (OR) kanaalstralen. Verkregen van BrainKart.com