Chia sẻ:
Tiểu sử Joseph Thomson và những đóng góp cho Khoa học và Hóa học
Joseph John Thomson Ông là một nhà hóa học nổi bật với những đóng góp khác nhau, như phát hiện ra electron, mô hình nguyên tử của nó, phát hiện ra các đồng vị hoặc thí nghiệm tia catốt.
Anh sinh ra ở Cheetam Hill, một quận của Manchester, Anh, vào ngày 18 tháng 12 năm 1856. Còn được gọi là "J.J." Thomson, anh học ngành kỹ thuật tại Owens College, hiện là một phần của Đại học Manchester, và sau đó, toán học tại Cambridge.
Năm 1890, J. J. Thomson kết hôn với Rose Elizabeth Paget, con gái của bác sĩ Sir Edward George Paget, người mà tôi có hai con: một cô gái, tên là Joan Paget Thomson, và một cậu bé, George Paget Thomson.
Sau này trở thành một nhà khoa học nổi tiếng, nhận được vào năm 1937, một giải thưởng Nobel về vật lý cho công trình của ông với các điện tử.
Từ khi còn trẻ, Thomson đã tập trung nghiên cứu về cấu trúc của các nguyên tử, do đó khám phá ra sự tồn tại của các electron và đồng vị, trong số nhiều đóng góp khác.
Năm 1906, Thomson nhận được giải thưởng Nobel về vật lý, "để ghi nhận công lao to lớn của nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về sự dẫn điện qua các chất khí", trong số nhiều giải thưởng khác cho công trình của ông. (1)
Năm 1908, ông được phong tước vương miện Anh và làm Giáo sư Vật lý danh dự tại Cambridge và tại Viện Hoàng gia, London.
Ông mất vào ngày 30 tháng 8 năm 1940, ở tuổi 83, tại Thành phố Cambridge, Vương quốc Anh. Nhà vật lý được chôn cất tại Tu viện Westminster, gần lăng mộ của Ngài Isaac Newton. (2)
Chỉ số
- 1 Đóng góp chính của Thomson cho khoa học
- 1.1 Khám phá điện tử
- 1.2 Mô hình nguyên tử của Thomson
- 1.3 Tách các nguyên tử
- 1.4 Khám phá các đồng vị
- 1.5 Thí nghiệm với tia catốt
- Máy quang phổ khối 1.6
- 2 Di sản của Thomson
- 3 tác phẩm tiêu biểu
- 4 tài liệu tham khảo
Những đóng góp chính của Thomson cho khoa học
Khám phá điện tử
Năm 1897, J.J. Thomson đã phát hiện ra một hạt mới nhẹ hơn hydro, được rửa tội bằng "electron".
Hydrogen được coi là một đơn vị đo trọng lượng nguyên tử. Cho đến lúc đó, nguyên tử là sự phân chia vật chất nhỏ nhất.
Theo nghĩa này, Thomson là người đầu tiên phát hiện ra các hạt hạ nguyên tử tích điện âm.
Mô hình nguyên tử của Thomson
Mô hình nguyên tử của Thomson là cấu trúc mà nhà vật lý người Anh gán cho các nguyên tử. Đối với nhà khoa học, các nguyên tử là một khối tích điện dương.
Ở đó, các electron tích điện âm, phân bố đồng đều trên đám mây tích điện dương này, được nhúng vào, vô hiệu hóa điện tích dương của khối lượng nguyên tử.
Mô hình mới này thay thế mô hình được xây dựng bởi Dalton và sau đó nó sẽ được bác bỏ bởi Rutherford, môn đệ của Thomson trong Phòng thí nghiệm Cavendish, Cambridge.
Tách các nguyên tử
Thomson đã sử dụng các tia dương hoặc cực dương để tách các nguyên tử có khối lượng khác nhau. Phương pháp này cho phép anh ta tính toán lượng điện được vận chuyển bởi mỗi nguyên tử và số lượng phân tử trên mỗi cm khối.
Bằng cách có thể phân chia các nguyên tử có khối lượng và điện tích khác nhau, nhà vật lý đã phát hiện ra sự tồn tại của các đồng vị. Cũng theo cách này, với nghiên cứu về các tia dương, ông đã có một bước tiến lớn đối với phép đo phổ khối.
Khám phá các đồng vị
J.J. Thomson phát hiện ra rằng các ion neon có khối lượng khác nhau, nghĩa là có trọng lượng nguyên tử khác nhau. Đây là cách Thomson chỉ ra rằng neon có hai loại đồng vị là neon-20 và neon-22..
Đồng vị, được nghiên cứu cho đến ngày nay, là các nguyên tử của cùng một nguyên tố nhưng hạt nhân của chúng có số khối lượng khác nhau, vì chúng bao gồm các lượng neutron khác nhau ở trung tâm của chúng.
Thí nghiệm với tia catốt
Tia catốt là dòng electron trong các ống chân không, nghĩa là các ống thủy tinh có hai điện cực, một cực dương và một cực âm.
Khi điện cực âm, hay còn gọi là cực âm, được nung nóng, nó sẽ phát ra bức xạ hướng về điện cực dương, hoặc cực dương, theo một đường thẳng nếu không có từ trường trong đường đi đó.
Nếu các bức tường của kính ống được phủ bằng vật liệu huỳnh quang, sự va chạm của catốt chống lại lớp đó tạo ra sự chiếu ánh sáng.
Thomson đã nghiên cứu hành vi của các tia catốt và đưa ra kết luận rằng các tia truyền theo đường thẳng.
Ngoài ra, các tia này có thể bị lệch khỏi quỹ đạo của chúng bởi sự có mặt của nam châm, nghĩa là của từ trường. Ngoài ra, các tia có thể di chuyển các lưỡi với lực của khối lượng electron đang lưu thông, do đó chứng tỏ rằng các electron có khối lượng.
J.J. Thomson đã thử nghiệm để thay đổi khí bên trong ống tia catốt nhưng hành vi của các điện tử không thay đổi. Ngoài ra, các tia cực âm làm ấm các vật thể cản đường giữa các điện cực.
Kết luận, Thomson đã chỉ ra rằng các tia âm cực có tác dụng chiếu sáng, cơ học, hóa học và nhiệt.
Các ống tia catốt và tính chất ánh sáng của chúng là siêu việt cho phát minh sau này của truyền hình ống (CTR) và máy quay video.
Máy quang phổ khối
J.J. Thomson đã tạo ra một cách tiếp cận đầu tiên để khối phổ. Công cụ này cho phép nhà khoa học nghiên cứu tỷ lệ khối lượng / điện tích của các ống tia catốt và đo xem chúng bị chuyển hướng bao nhiêu bởi ảnh hưởng của từ trường và lượng năng lượng mà chúng mang theo.
Với nghiên cứu này, ông đã đi đến kết luận rằng các tia âm cực được cấu tạo từ các tiểu thể tích điện âm, nằm bên trong các nguyên tử, do đó quy định tính phân chia của nguyên tử và tạo ra hình dạng của electron..
Tương tự như vậy, những tiến bộ trong phép đo phổ khối vẫn tiếp tục cho đến ngày hôm nay, phát triển theo các phương pháp khác nhau để tách các electron khỏi các nguyên tử.
Ngoài ra, Thomson là người đầu tiên đề xuất ống dẫn sóng đầu tiên vào năm 1893. Thí nghiệm này bao gồm việc truyền sóng điện từ trong một khoang hình trụ có kiểm soát, lần đầu tiên được thực hiện vào năm 1897 bởi Lord Rayleigh, một giải thưởng Nobel Vật lý khác..
Các ống dẫn sóng sẽ được sử dụng rộng rãi trong tương lai, ngay cả ngày nay với truyền dữ liệu và sợi quang.
Di sản của Thomson
Thomson (Th) được thành lập như một đơn vị đo tải trọng khối lượng trong phép đo phổ khối, được đề xuất bởi các nhà hóa học Cooks và Rockwood, để vinh danh Thomson.
Kỹ thuật này cho phép xác định sự phân bố các phân tử của một chất theo khối lượng của nó và, nhận ra bởi nó, có trong một mẫu vật chất.
Công thức của Thomson (Th):
Tác phẩm nổi bật
- Sự phân chia điện qua các chất khí, dẫn điện qua các chất khí (1900).
- Lý thuyết cơ học về vật chất, điện tử trong hóa học và hồi ức và phản xạ (1907).
- Ngoài điện tử (1928).
Tài liệu tham khảo
- Giải thưởng truyền thông AB (2014). J. Thomson - Tiểu sử. Nobelprize.org. nobelprize.org.
- Thomson, Joseph J., Dẫn điện qua khí. Cambridge, Nhà xuất bản Đại học, 1903.
- Menchaca Rocha, Arturo. Sự quyến rũ kín đáo của các hạt cơ bản.
- Christen, Hans Rudolf, Nguyên tắc cơ bản của hóa học nói chung và vô cơ, Tập 1. Barcelona, Tây Ban Nha. Ediciones Reverté S.A., 1986.
- Arzani, Aurora Cortina, Hóa học nguyên tố chung. Mexico, Biên tập Porrúa, 1967.
- R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Cộng đồng nhanh chóng. Phổ khối. 5, 93 (1991).