EUGEN GOLDSTEIN: KEŞIFLER VE KATKILAR - FIZIKSEL - 2025

Eugen Goldstein , 1850'de günümüz Polonya'sında doğan tanınmış bir Alman fizikçiydi. Bilimsel çalışmaları, gazlardaki ve katot ışınlarındaki elektriksel fenomenlerle deneyleri içermektedir.

Goldstein, protonların varlığını elektronlara eşit ve zıt yükler olarak tanımladı. Bu keşif, 1886'da katot ışın tüpleriyle yapılan deneylerle yapıldı.

Elektron demeti katottan anoda yönlendirilir.

En önemli miraslarından biri, günümüzde proton olarak bilinen şeyin, anodik veya pozitif ışınlar olarak da bilinen kanal ışınları ile birlikte keşfedilmesiydi.

Goldstein atom modeli var mıydı?

Godlstein bir atom modeli önermedi, ancak keşifleri Thomson'ın atom modelinin geliştirilmesine izin verdi.

Öte yandan, katot ışınlarını gözlemlediği vakum tüplerinde gözlemlediği protonun keşfi olarak anılır. Bununla birlikte, Ernest Rutherford, bilim camiasında keşif olarak kabul edilir.

Katot ışın deneyleri

Crookes tüpleri

Goldstein 1970'lerde Crookes tüpleri ile deneylerine başladı, ardından 19. yüzyılda William Crookes tarafından geliştirilen yapıda değişiklikler yaptı.

Crookes tüpünün temel yapısı, içinde gazların dolaştığı camdan yapılmış boş bir tüpten oluşur. Tüp içerisindeki gazların basıncı, içerisindeki havanın tahliyesi yönetilerek düzenlenir.

Aparatın, her iki ucunda birer elektrot görevi gören iki metal parçası vardır ve her iki uç da harici voltaj kaynaklarına bağlıdır.

Tüpü elektriklendirerek hava iyonlaşır ve bir elektrik iletkeni haline gelir. Sonuç olarak, tüpün iki ucu arasındaki devre kapatıldığında gazlar floresan hale gelir.

Crookes, bu fenomenin katot ışınlarının, yani elektron akışının varlığından kaynaklandığı sonucuna vardı. Bu deney ile atomlarda negatif yüklü temel parçacıkların varlığı gösterildi.

Crookes tüplerinin modifikasyonu

Goldstein, Crookes tüpünün yapısını değiştirerek, tüpteki metal katotlardan birine birkaç delik ekledi.

Ek olarak, Crookes tüpünün modifikasyonu ile deneyi tekrarlayarak, tüpün uçları arasındaki voltajı birkaç bin volta yükseltti.

Bu yeni konfigürasyon altında Goldstein, tüpün delinmiş olan tüpün ucundan yeni bir parıltı yaydığını keşfetti.

Bununla birlikte, vurgu, bu ışınların katot ışınlarının tersi yönde hareket etmesi ve kanal ışınları olarak adlandırılmasıdır.

Goldstein, katottan (negatif yük) anoda (pozitif yük) doğru giden katot ışınlarına ek olarak, ters yönde, yani anottan modifiye edilmiş tüpün katoduna doğru giden başka bir ışının olduğu sonucuna varmıştır.

Ayrıca, parçacıkların elektrik alanlarına ve manyetik alanlarına ilişkin davranışları, katot ışınlarınınkine tamamen zıttı.

Bu yeni akış, Goldstein tarafından kanal ışınları olarak vaftiz edildi. Kanal ışınları katot ışınlarının tersi yönde hareket ettiğinden, Goldstein, elektrik yüklerinin doğasının da zıt olması gerektiği sonucuna vardı. Yani kanal ışınları pozitif yüklüdür.

Kanal ışınları

Kanal ışınları, katot ışınları test tüpü içinde tutulan gazdaki atomlarla çarpıştığında ortaya çıkar.

Eşit yüklü parçacıklar birbirini iter. Bu tabandan başlayarak, katot ışınının elektronları gaz atomlarının elektronlarını iter ve ikincisi orijinal oluşumlarından serbest bırakılır.

Gaz atomları negatif yüklerini kaybeder ve pozitif yüklü hale gelir. Bu katyonlar, karşıt elektrik yükleri arasındaki doğal çekim göz önüne alındığında, tüpün negatif elektroduna çekilir.

Goldstein bu ışınları katot ışınlarının karşılığını belirtmek için "Kanalstrahlen" olarak adlandırdı. Kanal ışınlarını oluşturan pozitif yüklü iyonlar, deneyin doğası gereği, içinden geçene kadar delikli katoda doğru hareket eder.

Bu nedenle, bu tür fenomenler, çalışma tüpünün katotundaki mevcut delikten geçtikleri için bilim dünyasında kanal ışınları olarak bilinir.

Katot tüplerinin modifikasyonu

Aynı şekilde, Eugen Godlstein'ın makaleleri de katot ışınları hakkındaki teknik kavramların derinleşmesine önemli ölçüde katkıda bulundu.

Goldstein, boşaltılmış tüplerde yapılan deneyler sayesinde, katot ışınlarının katodun kapladığı alana dik olarak keskin emisyon gölgeleri oluşturabildiğini buldu.

Bu keşif, bugüne kadar kullanılan katot tüplerinin tasarımını değiştirmek ve gelecekte çeşitli uygulamalarda kullanılacak odaklanmış ışınlar üretmek için içbükey katotları köşelerine yerleştirmek için çok faydalı oldu.

Anodik ışınlar veya pozitif ışınlar olarak da bilinen kanal ışınları, doğrudan tüp içinde bulunan gazın fiziksel-kimyasal özelliklerine bağlıdır.

Sonuç olarak, elektrik yükü ile parçacıkların kütlesi arasındaki ilişki, deney sırasında kullanılan gazın yapısına bağlı olarak farklı olacaktır.

Bu sonuçla, partiküllerin elektrikli tüpün anotundan değil, gazın içinden çıktığı gerçeği açıklığa kavuşturuldu.

Goldstein katkıları

Protonun keşfinde ilk adımlar

Goldstein, atomların elektrik yükünün nötr olduğu kesinliğine dayanarak, pozitif yüklü temel parçacıkların varlığını doğrulamak için ilk adımları attı.

Modern fiziğin temelleri

Goldstein'ın araştırma çalışması, modern fiziğin temellerini beraberinde getirdi, çünkü kanal ışınlarının varlığının gösterilmesi, atomların hızlı ve belirli bir hareket modeli ile hareket ettiği fikrini resmileştirmeye izin verdi.

Bu tür bir kavram, şimdi atom fiziği olarak bilinen, yani atomların davranışlarını ve özelliklerini bütünüyle inceleyen fizik alanında anahtar konumdaydı.

İzotop çalışması

Bu nedenle, Goldstein'ın analizleri, örneğin bugün tam olarak yürürlükte olan diğer birçok bilimsel uygulamanın yanı sıra izotopların çalışılmasına yol açtı.

Bununla birlikte, bilim topluluğu protonun keşfini 1918'in ortalarında Yeni Zelandalı kimyager ve fizikçi Ernest Rutherford'a bağlar.

Protonun keşfi, elektron muadili olarak, bugün bildiğimiz atom modelinin temellerini attı.

Referanslar

1. Kanal Işını Deneyi (2016). Byjus.com'dan kurtarıldı
2. Atom ve atom modelleri (nd). Recursostic.educacion.es'den kurtarıldı
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Kurtarıldı: britannica.com
4. Eugen Goldstein (tarih yok). Kurtarıldı: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (sf). Havana Küba. Kurtarıldı: ecured.cu
6. Wikipedia, Ücretsiz Ansiklopedi (2018). Eugen Goldstein. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
7. Wikipedia, Ücretsiz Ansiklopedi (2018). Crookes tüpü. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı