Scoperte e contributi di Eugen Goldstein

Eugen Goldstein Fu un importante fisico tedesco, nato nella moderna Polonia nel 1850. Il suo lavoro scientifico comprende esperimenti con fenomeni elettrici nei gas e raggi catodici.

Goldstein identificò l'esistenza dei protoni come cariche uguali e opposte agli elettroni. Questa scoperta è stata effettuata attraverso la sperimentazione con tubi catodici, nel 1886.

Una delle sue eredità più notevoli consisteva nella scoperta di ciò che ora è conosciuto come protoni, insieme con i raggi del canale, noti anche come raggi anodici o positivi.

indice

• 1 C'era un modello atomico di Goldstein?
• 2 Esperimenti con raggi catodici
  • 2.1 Crookes tubes
  • 2.2 Modifica dei tubi di Crookes
• 3 I raggi del canale
  • 3.1 Modifica dei tubi catodici
• 4 contributi di Goldstein
  • 4.1 Primi passi nella scoperta del protone
  • 4.2 Fondamenti di fisica moderna
  • 4.3 Studio degli isotopi
• 5 riferimenti

C'era un modello atomico di Goldstein?

Godlstein non ha proposto un modello atomico, anche se le sue scoperte hanno permesso lo sviluppo del modello atomico di Thomson.

D'altra parte, a volte viene accreditato come lo scopritore del protone, che osservo nei tubi a vuoto dove ha osservato i raggi catodici. Tuttavia, Ernest Rutherford è considerato lo scopritore nella comunità scientifica.

Esperimenti con raggi catodici

Arrotola tubi

Goldstein iniziò i suoi esperimenti con tubi di Crookes durante la decade degli anni 70. In seguito apportò modifiche alla struttura sviluppata da William Crookes nel 19 ° secolo.

La struttura di base del tubo di Crookes consiste in un tubo vuoto in vetro, all'interno del quale circolano i gas. La pressione dei gas all'interno del tubo è regolata moderando l'evacuazione dell'aria al suo interno.

L'apparecchio ha due parti metalliche, una a ciascuna estremità, che fungono da elettrodi, e entrambe le estremità sono collegate a fonti di tensione esterne.

Quando elettrizza il tubo, l'aria ionizza e diventa un conduttore di elettricità. Di conseguenza, i gas diventano fluorescenti quando il circuito tra le due estremità del tubo viene chiuso.

Crookes ha concluso che questo fenomeno era dovuto all'esistenza di raggi catodici, cioè flusso di elettroni. Con questo esperimento è stata dimostrata l'esistenza di particelle elementari con carica negativa negli atomi.

Modifica dei tubi di Crookes

Goldstein modificò la struttura del tubo di Crookes e aggiunse diverse perforazioni a uno dei catodi metallici del tubo.

Inoltre, ha ripetuto l'esperimento con la modifica del tubo di Crookes, aumentando la tensione tra le estremità del tubo a diverse migliaia di volt.

Con questa nuova configurazione, Goldstein scoprì che il tubo emetteva un nuovo bagliore che partiva dall'estremità del tubo che era stato perforato.

Tuttavia, il punto saliente è che questi raggi si muovevano nella direzione opposta ai raggi catodici e venivano chiamati raggi dei canali.

Goldstein concluse che, oltre ai raggi catodici, che viaggiavano dal catodo (carica negativa) all'anodo (carica positiva), c'era un altro raggio che viaggiava nella direzione opposta, cioè dall'anodo al catodo del tubo modificato.

Inoltre, il comportamento delle particelle rispetto al loro campo elettrico e campo magnetico, era totalmente opposto a quello dei raggi catodici.

Questo nuovo flusso fu battezzato da Goldstein come raggi di canale. Poiché i raggi del canale viaggiavano nella direzione opposta ai raggi catodici, Goldstein dedusse che la natura della loro carica elettrica doveva essere anche l'opposto. Cioè, i raggi del canale avevano una carica positiva.

I raggi del canale

I raggi del canale sorgono quando i raggi catodici si scontrano con gli atomi del gas che è confinato all'interno della provetta.

Le particelle con le stesse cariche respingono. Partendo da questa base, gli elettroni del raggio catodico respingono gli elettroni degli atomi del gas, e questi ultimi si staccano dalla loro formazione originale.

Gli atomi di gas perdono la loro carica negativa e sono caricati positivamente. Questi cationi sono attratti dall'elettrodo negativo del tubo, data la naturale attrazione tra le cariche elettriche opposte.

Goldstein chiamò questi raggi "Kanalstrahlen", per riferirsi alla controparte dei raggi catodici. Gli ioni caricati positivamente che formano i raggi del canale si spostano verso il catodo perforato finché non lo attraversano, data la natura dell'esperimento.

Quindi, questo tipo di fenomeno è conosciuto nel mondo scientifico come raggi di canale, dal momento che passano attraverso la perforazione esistente nel catodo del tubo di studio.

Modifica dei tubi catodici

Allo stesso modo, i saggi di Eugen Godlstein hanno contribuito in modo notevole ad approfondire le nozioni tecniche sui raggi catodici.

Attraverso esperimenti su tubi evacuati, Goldstein ha rilevato che i raggi catodici potevano proiettare ombre acustiche di emissione perpendicolari all'area coperta dal catodo.

Questa scoperta è stata molto utile per modificare il design dei tubi catodici usati fino ad oggi e per posizionare i catodi concavi nei loro angoli, per produrre raggi focalizzati che sarebbero stati utilizzati in una varietà di applicazioni in futuro.

D'altra parte, i raggi del canale, noti anche come raggi anodici o raggi positivi, dipendono direttamente dalle caratteristiche fisico-chimiche del gas contenuto all'interno del tubo.

Di conseguenza, la relazione tra la carica elettrica e la massa delle particelle sarà diversa a seconda della natura del gas che viene utilizzato durante l'esperimento.

Con questa conclusione, il fatto che le particelle uscissero dal gas, e non dall'anodo del tubo elettrificato, fu chiarito.

Contributi di Goldstein

Primi passi nella scoperta del protone

Sulla base della certezza che la carica elettrica degli atomi è neutrale, Goldstein ha fatto i primi passi per verificare l'esistenza di particelle caricate fondamentalmente.

Fondamenti di fisica moderna

La ricerca di Goldstein portò con sé i fondamenti della fisica moderna, poiché la dimostrazione dell'esistenza dei raggi di canale consentì la formalizzazione dell'idea che gli atomi si muovevano rapidamente e con uno specifico schema di movimento.

Questo tipo di nozioni era fondamentale in quella che oggi è conosciuta come fisica atomica, cioè il campo della fisica che studia il comportamento e le proprietà degli atomi nella loro interezza.

Studio degli isotopi

Pertanto, l'analisi di Goldstein ha portato allo studio degli isotopi, ad esempio, tra molte altre applicazioni scientifiche che sono attualmente in pieno vigore.

Tuttavia, la comunità scientifica attribuisce la scoperta del protone al fisico e fisico neozelandese Ernest Rutherford, a metà del 1918.

La scoperta del protone, come controparte dell'elettrone, ha gettato le basi per la costruzione del modello atomico che conosciamo oggi.

riferimenti

1. Canal Ray Experiment (2016). Estratto da: byjus.com
2. L'atomo e i modelli atomici (s.f.). Recupero da: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Estratto da: britannica.com
4. Eugen Goldstein (s.f.). Estratto da: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (s.f.). L'Avana, Cuba Estratto da: ecured.cu
6. Wikipedia, l'enciclopedia libera (2018). Eugen Goldstein. Estratto da: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, l'enciclopedia libera (2018). Tubo di Crookes Estratto da: en.wikipedia.org