JOSEPH THOMSON: BIYOGRAFI VE BILIM VE KIMYAYA KATKILARI - KIMYA - 2025

Joseph John Thomson , elektronun keşfi, atom modeli, izotopların keşfi veya katot ışını deneyi gibi çeşitli katkıları için olağanüstü bir kimyagerdi.

18 Aralık 1856'da İngiltere, Manchester'ın bir bölgesi olan Cheetam Hill'de doğdu. “JJ” Thomson olarak da bilinir. Şu anda Manchester Üniversitesi'nin bir parçası olan Owens College'da mühendislik ve daha sonra Cambridge'de matematik okudu.

1890'da JJ Thomson, iki çocuğu olan doktor Sir Edward George Paget'in kızı Rose Elizabeth Paget ile evlendi: Joan Paget Thomson adında bir kız ve George Paget Thomson adlı bir erkek çocuk.

İkincisi, elektronlarla yaptığı çalışmalardan dolayı 1937'de Nobel Fizik Ödülü alan ünlü bir bilim adamı olacaktı.

Thomson, genç yaşlardan itibaren çalışmalarını atomların yapısı üzerine yoğunlaştırdı, böylece diğer birçok katkı arasında elektronların ve izotopların varlığını keşfetti.

1906'da Thomson, "elektriğin gazlar yoluyla iletimi üzerine yaptığı teorik ve deneysel araştırmalarının büyük erdemi nedeniyle" Nobel Fizik Ödülü'nü aldı ve çalışmaları için birçok başka ödülün yanı sıra. (bir)

1908'de İngiliz tacı tarafından şövalye ilan edildi ve Cambridge'de ve Londra Kraliyet Enstitüsü'nde Fahri Fizik Profesörü olarak görev yaptı.

30 Ağustos 1940'ta 83 yaşında Birleşik Krallık'ın Cambridge Şehri'nde öldü. Fizikçi, Westminster Abbey'de Sir Isaac Newton'un mezarının yanına gömüldü. (iki)

Thomson'ın bilime temel katkıları

Elektronun keşfi

1897'de JJ Thomson, hidrojenden daha hafif olan ve "elektron" olarak adlandırılan yeni bir parçacık keşfetti.

Hidrojen, atom ağırlığı için bir ölçü birimi olarak kabul edildi. O ana kadar atom, maddenin en küçük bölümüydü.

Bu anlamda, Thomson negatif yüklü korpüsküler atom altı parçacıkları keşfeden ilk kişiydi.

Thomson'ın atom modeli

Thomson'ın atom modeli, İngiliz fizikçinin atomlara atfettiği yapıydı. Bilim adamı için atomlar, pozitif yüklü bir küreydi.

Orada, pozitif yük bulutu üzerine eşit olarak dağılan negatif yük elektronları gömüldü, yani atom kütlesinin pozitif yükünü nötralize etti.

Bu yeni model, Dalton tarafından geliştirilen modelin yerini alıyor ve daha sonra Cambridge, Cavendish Laboratories'de Thomson'ın bir öğrencisi olan Rutherford tarafından reddedilecek.

Atom ayrımı

Thomson, farklı kütlelerdeki atomları ayırmak için pozitif veya anodik ışınlar kullandı. Bu yöntem, her atomun taşıdığı elektriği ve santimetreküp başına düşen molekül sayısını hesaplamasını sağladı.

Fizikçi, farklı kütle ve yükteki atomları bölebilen izotopların varlığını keşfetti. Ayrıca bu şekilde pozitif ışınlar üzerine yaptığı çalışmayla kütle spektrometrisine doğru büyük bir ilerleme sağladı.

İzotopların keşfi

JJ Thomson, neon iyonlarının farklı kütlelere, yani farklı atom ağırlıklarına sahip olduğunu keşfetti. Thomson, neon-20 ve neon-22 olmak üzere iki alt tip izotopa sahip olduğunu bu şekilde gösterdi.

Bugüne kadar incelenen izotoplar, aynı elementin atomlarıdır, ancak çekirdeklerinin, merkezlerinde farklı miktarlarda nötronlardan oluştukları için farklı kütle sayıları vardır.

Katot ışın deneyleri

Katot ışınları, vakum tüplerindeki, yani biri pozitif diğeri negatif iki elektrotlu cam tüplerdeki elektron akımlarıdır.

Negatif elektrot veya aynı zamanda katot olarak da adlandırılan ısıtıldığında, bu yolda manyetik alan yoksa düz bir çizgide pozitif elektrota veya anoda doğru yönlendirilen radyasyon yayar.

Tüpün cam duvarları flüoresan malzeme ile kaplıysa, katotların o tabakaya çarpması ışığın projeksiyonunu üretir.

Thomson, katot ışınlarının davranışını inceledi ve ışınların düz çizgiler halinde hareket ettiği sonucuna vardı.

Ayrıca, bu ışınların bir mıknatıs, yani bir manyetik alan varlığıyla yollarından saptırılabileceği. Ek olarak, ışınlar, dolaşan elektronların kütlesinin kuvveti ile kanatları hareket ettirebilir, böylece elektronların kütleye sahip olduğunu gösterir.

JJ Thomson, katot ışın tüpünün içindeki gazı değiştirmeyi denedi, ancak elektronların davranışını değiştirmedi. Ayrıca, katot ışınları elektrotlar arasına giren nesneleri ısıtır.

Sonuç olarak Thomson, katot ışınlarının ışık, mekanik, kimyasal ve termal etkilere sahip olduğunu göstermişti.

Katot ışın tüpleri ve ışık özellikleri, tüplü televizyon (CTR) ve video kameraların sonraki icadı için çok önemliydi.

Kütle spektrometresi

JJ Thomson, kütle spektrometresine ilk yaklaşımı geliştirdi . Bu araç, bilim insanının katot ışın tüplerinin kütle / yük oranını incelemesine ve manyetik alanın etkisi altında ne kadar saptığını ve taşıdıkları enerji miktarını ölçmesine izin verdi.

Bu araştırma ile katot ışınlarının atomların içinde bulunan negatif yüklü parçacıklardan oluştuğu ve böylece atomun bölünebilirliğini varsaydığı ve elektron figürünü ortaya çıkardığı sonucuna vardı.

Ayrıca, kütle spektrometrisindeki ilerlemeler günümüze kadar devam etti ve elektronları atomlardan ayırmak için farklı yöntemlere dönüştü.

Ek olarak Thomson, 1893'te ilk dalga kılavuzunu öneren ilk kişiydi . Bu deney, elektromanyetik dalgaları kontrollü bir silindirik boşluk içinde yaymaktan ibaretti ve ilk kez 1897'de bir başka Fizik Ödülü sahibi Lord Rayleigh tarafından gerçekleştirildi.

Dalga kılavuzları gelecekte, bugün bile veri iletimi ve fiber optik ile yaygın olarak kullanılacaktır.

Thomson'ın mirası

Thomson (Th), Thomson onuruna kimyagerler Cooks ve Rockwood tarafından önerilen, kütle spektrometrisinde kütle-yük ölçüm birimi olarak kuruldu.

Bu teknik, bir maddenin moleküllerinin kütlelerine göre dağılımını belirlemeye ve bu sayede bir madde örneğinde hangilerinin bulunduğunu anlamaya izin verir.

Thomson formülü (Th):

Olağanüstü işler

• Elektriğin Gazlarla Boşaltılması, Elektriğin Gazlarla İletilmesi (1900).
• Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry and Hatıralar ve Yansımalar (1907).
• Elektronun Ötesinde (1928).

Referanslar

1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biyografik. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. Thomson, Joseph J., Elektriğin gazlar yoluyla iletimi. Cambridge, University Press, 1903.
3. Menchaca Rocha, Arturo. Temel parçacıkların gizli çekiciliği.
4. Christen, Hans Rudolf, Temelleri Genel ve İnorganik Kimya, Cilt 1. Barselona, ​​İspanya. Ediciones Reverté SA, 1986.
5. Arzani, Aurora Cortina, Genel Elemental Kimya. Meksika, Editör Porrúa, 1967.
6. RG Cooks, AL Rockwood. Hızlı İletişim. Mass Spectrom. 5, 93 (1991).