Joseph Thomson Biografi dan Sumbangan kepada Sains dan Kimia



Joseph John Thomson Beliau adalah ahli kimia terkemuka untuk pelbagai sumbangan, seperti penemuan elektron, model atomnya, penemuan isotop atau eksperimen sinar katod.

Beliau dilahirkan di Cheetam Hill, sebuah daerah Manchester, England, pada 18 Disember 1856. Juga dikenali sebagai "J.J." Thomson, beliau belajar kejuruteraan di Owens College, kini merupakan sebahagian daripada University of Manchester, dan kemudian, matematik di Cambridge.

Pada tahun 1890, J. J. Thomson telah berkahwin dengan Rose Elizabeth Paget, anak perempuan ahli perubatan Sir Edward George Paget, yang mempunyai dua orang anak saya: seorang gadis, bernama Joan Paget Thomson, dan seorang lelaki, George Paget Thomson.

Yang terakhir ini akan menjadi ahli sains terkenal, memperolehi pada tahun 1937, Hadiah Nobel untuk Fizik untuk karyanya dengan elektron.

Dari usia muda, Thomson menumpukan kajiannya tentang struktur atom, sehingga menemui kewujudan elektron dan isotop, di antara banyak sumbangan lain.

Pada tahun 1906, Thomson menerima Hadiah Nobel untuk Fizik, "sebagai pengiktirafan merit yang besar dalam kajian teoretikal dan eksperimennya mengenai pengaliran elektrik melalui gas", di antara pelbagai anugerah lain untuk karyanya. (1)

Pada tahun 1908, beliau diserang oleh mahkota British dan berkhidmat sebagai Profesor Kehormat Fizik di Cambridge dan di Royal Institute, London.

Dia meninggal dunia pada 30 Ogos 1940, di 83, di City of Cambridge, United Kingdom. Ahli fizikal itu dikebumikan di Abbey of Westminster, berhampiran makam Sir Isaac Newton. (2)

Indeks

  • 1 Sumbangan utama Thomson kepada sains
    • 1.1 Penemuan elektron
    • 1.2 Model atom Thomson
    • 1.3 Pemisahan atom
    • 1.4 Penemuan isotop
    • 1.5 Eksperimen dengan sinar katod 
    • 1.6 Mass spectrometer
  • 2 Warisan Thomson
  • 3 Kerja pilihan
  • 4 Rujukan

Sumbangan utama Thomson kepada sains

Penemuan elektron

Pada tahun 1897, J.J. Thomson menemui zarah baru yang lebih ringan daripada hidrogen, yang dibaptiskan "elektron".

Hidrogen dianggap sebagai unit pengukuran berat atom. Sehingga itu, atom adalah pembahagian bahan terkecil.

Dalam pengertian ini, Thomson adalah orang pertama yang menemui zarah-zarah subatom corpuskular yang dikenakan negatif.

Model atom Thomson

Model atom Thomson adalah struktur yang ahli fizik Inggeris dikaitkan dengan atom. Bagi saintis, atom-atom itu adalah satu bentuk caj positif.

Di sana, elektron bercas negatif, yang diedarkan secara seragam ke atas awan yang dikenakan positif ini, telah dibenamkan, meneutralkan tuduhan positif jisim atom.

Model baru ini menggantikan yang dikemukakan oleh Dalton dan kemudiannya akan disangkal oleh Rutherford, pengikut Thomson di Cavendish Laboratories, Cambridge. 

Pemisahan atom

Thomson menggunakan sinaran positif atau anodik untuk memisahkan atom jisim yang berbeza. Kaedah ini membolehkannya untuk mengira elektrik yang diangkut oleh setiap atom dan jumlah molekul setiap sentimeter padu.

Dengan dapat membahagikan atom-atom yang berbeza-beza dan muatan, fizik itu menemui kewujudan isotop. Juga dengan cara ini, dengan kajiannya terhadap sinar positif dia membuat kemajuan yang besar terhadap spektrometri massa.

Penemuan isotop

J.J. Thomson mendapati bahawa ion neon mempunyai massa yang berbeza, iaitu, berat atom yang berlainan. Inilah bagaimana Thomson menunjukkan bahawa neon mempunyai dua subtipe isotop, neon-20 dan neon-22..

Isotop, yang dipelajari hingga ke hari ini, adalah atom unsur yang sama tetapi nukleusnya mempunyai nombor massa yang berbeza, kerana ia terdiri daripada jumlah neutron yang berbeza di tengahnya.

Eksperimen dengan sinar katod

Sinar katod adalah aliran elektron dalam tiub vakum, iaitu, tiub kaca dengan dua elektrod, satu positif dan satu negatif.

Apabila elektrod negatif, atau juga dipanggil katod, dipanaskan, ia memancarkan sinaran yang diarahkan ke elektrod positif, atau anod, dalam garis lurus jika tiada medan magnet berada di laluan itu.

Sekiranya dinding kaca tiub ditutup dengan bahan pendarfluor, hit katod terhadap lapisan itu menghasilkan unjuran cahaya.

Thomson mengkaji tingkah laku sinar katod dan sampai pada kesimpulan bahawa sinar yang disebarkan dalam garis lurus.

Juga sinar ini boleh disimpang dari trajektori mereka dengan kehadiran magnet, iaitu medan magnet. Di samping itu sinar boleh menggerakkan bilah dengan kekuatan jisim elektron yang beredar, dengan itu menunjukkan bahawa elektron mempunyai jisim.

J.J. Thomson bereksperimen untuk mengubah gas dalam tiub ray katod tetapi kelakuan elektron tidak berbeza. Juga, sinar katod memanaskan objek yang menghalangi antara elektrod. 

Sebagai kesimpulan, Thomson telah menunjukkan bahawa sinar katod mempunyai pencahayaan, mekanikal, kimia dan kesan haba.

Tiub sinar katod dan sifat cahaya mereka adalah transendental untuk ciptaan akhir tiub televisyen (CTR) dan kamera video.

Spektrometer massa

J.J. Thomson mencipta pendekatan pertama untuk spektrometer jisim. Alat ini membolehkan saintis mengkaji nisbah jisim / caj tiub ray katod, dan mengukur sejauh mana ia dialihkan oleh pengaruh medan magnet dan jumlah tenaga yang mereka bawa.

Dengan kajian ini beliau sampai pada kesimpulan bahawa sinar katod terdiri daripada corpuscles yang dikenakan secara negatif, yang berada di dalam atom, dengan itu menyiarkan keperibadian atom dan menimbulkan angka elektron.

Begitu juga, kemajuan dalam spektrometri massa berterusan sehingga hari ini, berkembang dalam kaedah yang berbeza untuk memisahkan elektron daripada atom.

Di samping itu, Thomson adalah yang pertama mencadangkan pandu arah pertama pada tahun 1893. Percubaan ini terdiri daripada penyebaran gelombang elektromagnetik dalam rongga silinder yang dikawal, yang pertama kali dilakukan pada tahun 1897 oleh Lord Rayleigh, satu lagi Hadiah Nobel dalam Fizik..

Penunjuk arah gelombang akan digunakan secara meluas pada masa depan, walaupun hari ini dengan penghantaran data dan optik serat.

Warisan Thomson

Thomson (Th) ditubuhkan sebagai satu unit pengukuran beban massa dalam spektrometri massa, yang dicadangkan oleh ahli kimia Cooks dan Rockwood, untuk menghormati Thomson.

Teknik ini membolehkan menentukan pengedaran molekul bahan mengikut jisimnya dan, mengenali dengannya, yang terdapat dalam sampel bahan.

Formula Thomson (Th):

Kerja-kerja pilihan

  • Pembatalan Elektrik Melalui Gas, Pengaliran Elektrik Melalui Gas (1900).
  • Theory Corpuscular of Matter, Elektron dalam Kimia dan Remolusi dan Refleksi (1907).
  • Beyond the Electron (1928).

Rujukan

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografi. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Pengaliran elektrik melalui gas. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Daya tarikan bijak zarah asas.
  4. Christen, Hans Rudolf, Asas kimia umum dan bukan organik, Jilid 1. Barcelona, ​​Sepanyol. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, General Elemental Chemistry. Mexico, Editorial Porrúa, 1967.
  6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Komuniti Rapid. Mass Spectrom. 5, 93 (1991).