Joseph Thomson Biografi och Bidrag till Vetenskap och Kemi



Joseph John Thomson Han var en framstående kemist för olika bidrag, såsom upptäckten av elektronen, dess atommodell, upptäckten av isotoperna eller katodstråleexperimentet.

föddes i Cheetham Hill, ett distrikt i Manchester, England, den 18 december, 1856. Även känd som "JJ" Thomson, studerade till ingenjör på Owens College, nu en del av University of Manchester, och sedan matematik i Cambridge.

År 1890 giftes J. J. Thomson med Rose Elizabeth Paget, dotter till läkaren Sir Edward George Paget, med vilken jag hade två barn: en tjej med namnet Joan Paget Thomson och en pojke, George Paget Thomson.

Den senare skulle bli en berömd vetenskapsman och fick 1937 ett Nobelpris för fysik för sitt arbete med elektroner.

Från en ung ålder koncentrerade Thomson sina studier om atomerens struktur och på så sätt upptäckte förekomsten av elektroner och isotoper bland många andra bidrag.

År 1906 fick Thomson Nobelpriset för fysik, "som erkännande av den stora fördelen av hans teoretiska och experimentella forskning om ledning av el genom gaser", bland många andra utmärkelser för hans arbete. (1)

1908 var han ridderad av den brittiska kronan och tjänstgjorde som honorär professor i fysik vid Cambridge och vid Royal Institute, London.

Han dog den 30 augusti 1940, vid 83 i staden Cambridge, Storbritannien. Fysikaren begravdes i klostret i Westminster, nära graven av Sir Isaac Newton. (2)

index

  • 1 Huvudsakliga bidrag från Thomson till vetenskap
    • 1.1 Discovery av elektronen
    • 1.2 Thomsons atommodell
    • 1.3 Separering av atomer
    • 1.4 Discovery av isotoper
    • 1.5 Experiment med katodstrålar 
    • 1,6 masspektrometer
  • 2 Thomsons arv
  • 3 Utvalda verk
  • 4 referenser

Huvudsakliga bidrag från Thomson till vetenskap

Discovery av elektronen

1897 J.J. Thomson upptäckte en ny partikel lättare än väte, som döptes "elektron".

Vätgas betraktades som en enhet för atomviktmätning. Fram till dess var atomen den minsta delningen av materien.

I den meningen var Thomson den första som upptäckte de negativt laddade korpuskulära subatomiska partiklarna.

Atommodell av Thomson

Thomsons atommodell var den struktur som den engelska fysikern tillskrivit atomer. För forskaren var atomerna en sfär av positiv laddning.

Där inbäddades de negativt laddade elektronerna, jämnt fördelade över detta positivt laddade moln, neutralisering av den positiva laddningen av atomens massa.

Denna nya modell ersätter den som utarbetats av Dalton och senare kommer den att motbevisas av Rutherford, Thomsons lärjunge i Cavendish Laboratories, Cambridge. 

Separation av atomer

Thomson använde de positiva eller anodiska strålarna för att separera atomer av olika massa. Metoden gav honom möjlighet att beräkna el som transporteras av varje atom och antalet molekyler per kubikcentimeter.

Genom att kunna dela atomer av olika massa och laddning upptäckte fysiker existensen av isotoper. På detta sätt gjorde han med sin studie av positiva strålar en stor framsteg mot masspektrometri.

Upptäckten av isotoperna

J.J. Thomson upptäckte att neonjoner hade olika massor, det vill säga olika atomvikter. Så visade Thomson att neon har två subtyper av isotoper, neon-20 och neon-22..

Isotoper, som studerats till denna dag, är atomer av samma element men deras kärnor har olika masstal eftersom de är sammansatta av olika mängder neutroner i deras centrum.

Experiment med katodstrålar

Katodstrålar är elektronströmmar i vakuumrör, det vill säga glasrör med två elektroder, en positiv och en negativ.

När den negativa elektroden, eller också kallad katoden, upphettas, utsänder den strålning som riktas mot den positiva elektroden eller anoden i en rak linje om inget magnetfält är närvarande i den vägen.

Om rörglasets väggar är täckta med fluorescerande material, ger katetrets slag mot det skiktet ljusprojiceringen.

Thomson studerade katodstrålarnas uppträdande och kom fram till slutsatserna att strålarna förökades i en rak linje.

Också att dessa strålar kunde avvikas från deras bana genom närvaron av en magnet, det vill säga av ett magnetfält. Dessutom kan strålarna flytta bladen med kraften i massan av elektroner som cirkulerar, vilket visar att elektronerna hade massa.

J.J. Thomson experimenterade för att variera gasen inuti katodstråleröret, men elektronernas beteende varade inte. Dessutom värmde katodstrålarna de föremål som kom i vägen mellan elektroderna. 

Sammanfattningsvis hade Thomson visat att katodstrålarna hade belysning, mekaniska, kemiska och termiska effekter.

Katodstrålerören och deras ljusegenskaper var transcendentala för den senare uppfinningen av rör-tv (CTR) och videokamerorna.

Masspektrometer

J.J. Thomson skapade ett första tillvägagångssätt till masspektrometer. Det här verktyget gjorde det möjligt för forskaren att studera katodstrålerörens massa / laddningsförhållande och mäta hur mycket de avledas av påverkan av ett magnetfält och hur mycket energi de bär.

Med den här undersökningen kom han till slutsatsen att katodstrålarna var sammansatta av negativt laddade kroppar, vilka är inuti atomer, och därmed postulerar atomens delbarhet och ger upphov till elektronens siffra.

På samma sätt fortsatte framstegen i masspektrometri fram till idag och utvecklades i olika metoder för att separera elektronerna från atomerna.

Dessutom var Thomson den första som föreslog den första vågledaren i 1893. Detta experiment bestod av förökande elektromagnetiska vågor inom en kontrollerad cylindrisk hålighet, som först utfördes 1897 av Lord Rayleigh, en annan Nobelpris i fysik..

Vågledarna skulle användas i stor utsträckning i framtiden, även idag med dataöverföring och fiberoptik.

Thomsons arv

Thomson (Th) grundades som en enhet för massbelastning i masspektrometri, föreslagen av kemikerna Cooks och Rockwood, till ära för Thomson.

Denna teknik möjliggör bestämning av fördelningen av molekylerna hos ett ämne i enlighet med dess massa och erkännande av det, vilket är närvarande i ett prov av materia.

Thomsons formel (Th):

Utvalda verk

  • Spridningen av elektricitet genom gaser, ledning av elektricitet genom gaser (1900).
  • Den korpuskulära teorin om materia, elektronen i kemi och påminnelser och reflektioner (1907).
  • Utöver elektronen (1928).

referenser

  1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografiska. Nobelprize.org. nobelprize.org.
  2. Thomson, Joseph J., Ledning av el genom gaser. Cambridge, University Press, 1903.
  3. Menchaca Rocha, Arturo.  Den diskreta charmen av elementära partiklar.
  4. Christen, Hans Rudolf, Grundämnen för allmän och oorganisk kemi, volym 1. Barcelona, ​​Spanien. Ediciones Reverté S.A., 1986.
  5. Arzani, Aurora Cortina, General Elemental Chemistry. Mexiko, Redaktionell Porrúa, 1967.
  6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Snabb kommun. Masspektrom. 5, 93 (1991).