Joseph Thomson ประวัติและผลงานวิทยาศาสตร์และเคมี

โจเซฟจอห์นทอมสัน เขาเป็นนักเคมีที่มีชื่อเสียงสำหรับการมีส่วนร่วมต่าง ๆ เช่นการค้นพบอิเล็กตรอนแบบจำลองอะตอมการค้นพบไอโซโทปหรือการทดลองรังสีแคโทด.

เขาเกิดที่ Cheetam Hill เขตแมนเชสเตอร์ประเทศอังกฤษเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1856 รู้จักกันในนาม "J.J. " ทอมสันเขาเรียนวิศวกรรมที่ Owens College ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์และต่อมาคณิตศาสตร์ที่เคมบริดจ์.

ในปีพ. ศ. 2433 เจ. เจ. ทอมสันแต่งงานกับโรสอลิซาเบ ธ พาเก็ทลูกสาวของแพทย์เซอร์เอ็ดเวิร์ดจอร์จพาเก็ทซึ่งฉันมีลูกสองคน: เด็กผู้หญิงชื่อโจแอนพาเก็ททอมสันและเด็กชายจอร์จ.

หลังจะกลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงได้รับในปี 1937, รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์สำหรับการทำงานของเขากับอิเล็กตรอน.

ทอมสันให้ความสนใจกับการศึกษาโครงสร้างของอะตอมตั้งแต่อายุยังน้อยจึงค้นพบการมีอยู่ของอิเล็กตรอนและไอโซโทป.

ในปี 1906 ทอมสันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ "ในการรับรู้ประโยชน์อันยิ่งใหญ่ของการวิจัยเชิงทฤษฎีและการทดลองของเขาเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าผ่านก๊าซ" ในบรรดารางวัลอื่น ๆ สำหรับงานของเขา (1)

ในปี 1908 เขาได้รับตำแหน่งอัศวินแห่งอังกฤษและรับตำแหน่งศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์กิตติมศักดิ์ที่เคมบริดจ์และที่ Royal Institute, London.

เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 30 สิงหาคม 2483 อายุ 83 ปีที่เมืองเคมบริดจ์สหราชอาณาจักร นักฟิสิกส์ถูกฝังใน Abbey of Westminster ใกล้หลุมฝังศพของ Sir Isaac Newton (2)

ดัชนี

• 1 ผลงานหลักของทอมสันต่อวิทยาศาสตร์
  • 1.1 การค้นพบอิเล็กตรอน
  • 1.2 แบบจำลองอะตอมของทอมสัน
  • 1.3 การแยกอะตอม
  • 1.4 การค้นพบไอโซโทป
  • 1.5 การทดลองด้วยรังสีแคโทด 
  • 1.6 แมสสเปกโตรมิเตอร์
• 2 มรดกของทอมสัน
• 3 ผลงานเด่น
• 4 อ้างอิง

ผลงานหลักของทอมสันต่อวิทยาศาสตร์

การค้นพบอิเล็กตรอน

2440 ในเจ. Thomson ค้นพบอนุภาคใหม่ที่เบากว่าไฮโดรเจนซึ่งได้รับการล้างบาปด้วย "อิเล็กตรอน".

ไฮโดรเจนถือเป็นหน่วยวัดน้ำหนักอะตอม อะตอมนั้นเป็นสสารที่เล็กที่สุด.

ในแง่นี้ทอมสันเป็นคนแรกที่ค้นพบอนุภาคอะตอมของโมเลกุลที่มีประจุลบ.

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

แบบจำลองอะตอมของทอมสันเป็นโครงสร้างที่นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษนำมาประกอบกับอะตอม สำหรับนักวิทยาศาสตร์นั้นอะตอมนั้นเป็นประจุบวก.

ที่นั่นอิเล็กตรอนที่มีประจุลบกระจายอย่างสม่ำเสมอบนคลาวด์ที่มีประจุบวกนี้ถูกฝังเพื่อทำให้ประจุบวกของมวลอะตอมเป็นกลาง.

โมเดลใหม่นี้เข้ามาแทนที่รุ่นที่บรรเลงโดยดัลตันและต่อมามันจะถูกหักล้างโดยรัทเธอร์ฟอร์ดศิษย์ของทอมสันในห้องทดลองคาเวนดิชแห่งเคมบริดจ์. 

การแยกอะตอม

ทอมสันใช้รังสีบวกหรือขั้วบวกเพื่อแยกอะตอมที่มีมวลต่างกัน วิธีนี้ทำให้เขาสามารถคำนวณกระแสไฟฟ้าที่ส่งผ่านโดยแต่ละอะตอมและจำนวนโมเลกุลต่อลูกบาศก์เซนติเมตร.

ด้วยความสามารถในการแบ่งอะตอมที่มีมวลและประจุต่างกันนักฟิสิกส์ค้นพบการมีอยู่ของไอโซโทป ด้วยวิธีนี้เมื่อศึกษาการแผ่รังสีเชิงบวกของเขาเขาได้ก้าวหน้าอย่างมากต่อการวัดมวลสาร.

การค้นพบไอโซโทป

J.J. ทอมสันค้นพบว่าอิออนนีออนมีมวลแตกต่างกันนั่นคือน้ำหนักอะตอมต่างกัน นี่คือวิธีที่ทอมสันแสดงให้เห็นว่านีออนมีไอโซโทปสองชนิดคือนีออน -20 และนีออน -22.

ไอโซโทปที่ศึกษามาจนถึงทุกวันนี้เป็นอะตอมของธาตุเดียวกัน แต่นิวเคลียสของมันมีจำนวนมวลต่างกันเนื่องจากประกอบด้วยนิวตรอนจำนวนต่างกันในใจกลาง.

การทดลองด้วยรังสีแคโทด

รังสีแคโทดเป็นลำธารอิเล็กตรอนในหลอดสุญญากาศกล่าวคือหลอดแก้วที่มีขั้วไฟฟ้าสองขั้วขั้วบวกขั้วลบหนึ่งขั้ว.

เมื่อขั้วลบหรือที่เรียกว่าแคโทดถูกทำให้ร้อนจะปล่อยรังสีที่พุ่งไปยังขั้วบวกหรือขั้วบวกเป็นเส้นตรงหากไม่มีสนามแม่เหล็กอยู่ในเส้นทางนั้น.

หากผนังของหลอดแก้วปกคลุมไปด้วยวัสดุเรืองแสงการชนของแคโทดกับชั้นนั้นจะทำให้เกิดการฉายแสง.

ทอมสันศึกษาพฤติกรรมของรังสีแคโทดและมาถึงข้อสรุปว่ารังสีแพร่กระจายเป็นเส้นตรง.

นอกจากนี้รังสีเหล่านี้อาจเบี่ยงเบนไปจากวิถีของพวกเขาโดยการมีแม่เหล็กซึ่งก็คือสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้รังสียังสามารถขยับใบมีดด้วยแรงมวลของอิเล็กตรอนที่ไหลเวียนดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนมีมวล.

J.J. ทอมสันทดลองที่จะเปลี่ยนก๊าซภายในหลอดรังสีแคโทด แต่พฤติกรรมของอิเล็กตรอนไม่ได้เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้รังสีแคโทดยังทำให้วัตถุที่อยู่ระหว่างอิเล็กโทรดอุ่นขึ้น. 

โดยสรุปทอมสันได้แสดงให้เห็นว่ารังสีแคโทดมีผลกระทบทางแสงทางกลเคมีและความร้อน.

หลอดรังสีแคโทดและคุณสมบัติแสงของมันนั้นยอดเยี่ยมสำหรับการประดิษฐ์ภายหลังจากโทรทัศน์หลอด (CTR) และกล้องวิดีโอ.

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์

J.J. Thomson สร้างแนวทางแรกในการ สเปกโตรมิเตอร์มวล. เครื่องมือนี้อนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาอัตราส่วนมวล / ประจุของหลอดรังสีแคโทดและวัดว่าพวกมันถูกเบี่ยงเบนไปจากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กและปริมาณพลังงานที่พวกมันมี.

จากการวิจัยครั้งนี้เขาได้ข้อสรุปว่ารังสีแคโทดนั้นประกอบไปด้วย corpuscles ที่มีประจุลบซึ่งอยู่ภายในอะตอมดังนั้นจึงพิจารณาการแบ่งแยกของอะตอมและก่อให้เกิดร่างของอิเล็กตรอน.

ความก้าวหน้าของมวลสารยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้การพัฒนาวิธีการต่าง ๆ เพื่อแยกอิเล็กตรอนออกจากอะตอม.

นอกจากนี้ทอมสันเป็นคนแรกที่แนะนำ ท่อนำคลื่นแรก ในปี 1893 การทดลองนี้ประกอบด้วยการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายในช่องทรงกระบอกควบคุมซึ่งเริ่มขึ้นครั้งแรกในปี 1897 โดย Lord Rayleigh ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์.

ท่อนำคลื่นจะใช้กันอย่างแพร่หลายในอนาคตแม้ในปัจจุบันมีการส่งข้อมูลและใยแก้วนำแสง.

มรดกของทอมสัน

Thomson (Th) ก่อตั้งขึ้นเป็นหน่วยวัดมวลโหลดในแมสสเปคโตรเมตรีที่เสนอโดยนักเคมี Cooks และ Rockwood เพื่อเป็นเกียรติแก่ทอมสัน.

เทคนิคนี้ช่วยในการกำหนดการกระจายตัวของโมเลกุลของสารตามมวลของมันและโดยการรับรู้ของมันซึ่งมีอยู่ในตัวอย่างของสสาร.

สูตรของ Thomson (Th):

ผลงานเด่น

• Discarge ของการไฟฟ้าผ่านก๊าซการนำไฟฟ้าผ่านก๊าซ (1900).
• ทฤษฎี Corpuscular ของสสารอิเล็กตรอนในเคมีและความทรงจำและการสะท้อน (1907).
• นอกเหนือจากอิเล็กตรอน (1928).

การอ้างอิง

1. Nobel Media AB (2014) J. Thomson - ชีวประวัติ. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. ทอมสันโจเซฟเจ., การนำไฟฟ้าผ่านก๊าซ. Cambridge, University Press, 1903.
3. Menchaca Rocha, Arturo.  ความสุขุมรอบคอบของอนุภาคมูลฐาน.
4. คริสเตนฮันส์รูดอล์ฟ, ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเคมีทั่วไปและอนินทรีย์เล่ม 1. บาร์เซโลนาประเทศสเปน Ediciones Reverté S.A. , 1986.
5. Arzani, Aurora Cortina, เคมีธาตุทั่วไป. เม็กซิโก, Porrúaบรรณาธิการ, 1967.
6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. ชุมชนอย่างรวดเร็ว มวลสาร. 5, 93 (1991).