Eugen Goldstein był niemieckim fizykiem urodzonym w 1850 roku, którego głównym wkładem naukowym było odkrycie promieni anodowych, zwanych także kanałami. Jego praca była również niezbędna dla Josepha Johna Thomsona, aby później przedstawić swój model atomowy, czego Goldstein nigdy nie zrobił..
Pochodzący z zamożnej rodziny Goldstein pracował w Obserwatorium w Berlinie w latach 1878–1890. Jednak jego kariera rozwinęła się prawie w całości w Obserwatorium Poczdamskim, gdzie pełnił funkcję szefa sekcji astrofizyki. Ponadto był profesorem fizyki na Uniwersytecie w Berlinie.
Jego eksperymenty z wyładowaniami elektrycznymi w próżni doprowadziły do odkrycia promieni kanałowych. Goldstein zaprezentował swoją pracę w berlińskiej Akademii w 1886 roku i kontynuował badania na ten sam temat do początku XX wieku. Jego wnioski dotyczące trajektorii tych promieni doprowadziły w 1913 roku do odkrycia izotopów.
Wyniki tych eksperymentów, oprócz innych dokonanych odkryć, zostały opublikowane w różnych niemieckich czasopismach. W końcu jego artykuły zostały zebrane do publikacji w pracy o nazwie Rayos Canales, w 1830 roku, w tym samym roku jego śmierci..
Indeks artykułów
Eugen Goldstein urodził się 5 września 1850 roku w Gliwicach (obecne polskie miasto Gliwice), mieście znajdującym się wówczas na pruskim Górnym Śląsku. Jego rodzina była oddana uprawie winorośli, co pozwoliło im mieć bardzo zamożną pozycję.
Po ukończeniu gimnazjum (instytutu) w Ratiborze, w 1869 roku wstąpił na Uniwersytet Wrocławski. Goldstein przeniósł się później do Berlina, na którego uniwersytecie obronił doktorat pod kierunkiem niemieckiego fizyka Hermanna von Helmholtza..
Goldstein opublikował swoją pierwszą pracę naukową w 1876 roku, ostatnią zaś pięćdziesiąt lat później. Większość z nich poświęcona była tematom związanym z tym, co będzie ich największym zainteresowaniem w życiu zawodowym: wstrząsami elektrycznymi, zarówno w warunkach wysokiej próżni, jak i umiarkowanych..
Naukowiec pracował w obserwatorium w Berlinie w latach 1878–1890. W 1888 r. Został profesorem na Uniwersytecie Berlińskim..
Z pomocą Akademii Nauk przeprowadził wiele eksperymentów z wyładowaniami elektrycznymi w próżni, które doprowadziły do odkrycia współczynników kanałowych. Jego prace doprowadziły go do odznaczenia medalem Hughesa w 1908 roku.
Jednak większość swojej kariery zawodowej spędził w Obserwatorium Poczdamskim w Niemczech. Tam od 1927 r. Pełnił funkcję dyrektora oddziału astrofizyki. Współpracował również z Instytutem Fizyki Technicznej..
Oprócz tej działalności naukowej Goldstein pełnił funkcję prawnika w sprawach związanych z imigracją żydowską, której był członkiem..
Eugen Goldstein ożenił się w podeszłym wieku w 1925 roku. Pięć lat później, 26 grudnia 1930 roku, zmarł i został pochowany na cmentarzu hebrajskim Weißensee w Berlinie..
Podstawą pracy Goldsteina były badania przeprowadzone przez Juliusa Plückera w połowie XIX wieku nad światłem emitowanym w rurach wyładowczych i wpływie pól magnetycznych na jarzbę..
Później, w 1869 roku, Johann Wilhelm Hittorf przeanalizował rury wyładowcze promieni energii wychodzących z katody, elektrody ujemnej..
Goldsteín przeprowadził już własne badania nad rurami wyładowczymi w latach 70. XIX w. W tym czasie nazwał emisje światła badane przez innych naukowców jako Kathodenstrahlen, lub promienie katodowe.
W 1886 roku badacz odkrył, że perforowane katodowe lampy wyładowcze emitują również światło na końcu katody. Doszedł do wniosku, że oprócz znanych już promieni katodowych istnieją inne, które poruszają się w przeciwnym kierunku, od ujemnie naładowanej katody do dodatnio naładowanej anody..
Promienie odkryte przez Goldsteina przeszły przez kanały katody, dlatego zostały nazwane kanalstrahlen, lub promienie kanałowe.
W jego czasach znalezisko Goldsteina było wysoko cenione i stało się jednym z fundamentów współczesnej fizyki..
Pomimo pewnego zamieszania w tej kwestii, Goldstein tak naprawdę nigdy nie zaproponował własnego modelu atomowego. Jego odkrycia były jednak niezbędne dla Thomsona do rozwoju jego.
Coś podobnego dzieje się z odkryciem protonu. Goldstein zaobserwował tę cząstkę w lampach próżniowych podczas eksperymentów z promieniowaniem katodowym, ale społeczność naukowa przypisuje to odkrycie Ernestowi Rutherfordowi..
Pierwsze eksperymenty Goldsteina z rurkami Crookesa przeprowadzono w latach 70. XIX w. W tym celu naukowiec zmodyfikował strukturę, którą William Crookes opracował dziesiątki lat temu..
Rurka Crookesa składa się z pustej rurki wykonanej ze szkła. Wewnątrz krążą gazy, których ciśnienie można regulować poprzez moderowanie ewakuacji powietrza z wnętrza..
Ta konstrukcja zawiera dwa metalowe elementy, które działają jak elektrody. Każdy z elementów znajduje się na jednym końcu rury, oba są podłączone do zewnętrznych źródeł napięcia.
Kiedy rura jest naelektryzowana, powietrze w jej wnętrzu ulega jonizacji i staje się przewodnikiem prądu. Powoduje to fluorescencję gazów, zamykając obwód między dwoma końcami..
Crookes twierdził, że przyczyną tego zjawiska jest przepływ elektronów, który wówczas nazywał promieniami katodowymi. Dzięki jego eksperymentowi udało się wykazać istnienie ujemnie naładowanych cząstek elementarnych w atomach.
Aby przeprowadzić własne eksperymenty, Goldstein zmienił strukturę, którą Crookes nadał swoim rurom. W ten sposób dodał kilka perforacji do jednej z metalowych katod.
Kolejna zmiana nastąpiła podczas eksperymentu, kiedy napięcie między końcami rury wzrosło o kilka tysięcy woltów..
Rezultatem był nowy blask wewnątrz rury, który zaczynał się od końca, w którym znajdowała się perforowana metalowa katoda. Jednak najważniejszym wydarzeniem było to, że nowe promienie poruszały się w przeciwnym kierunku niż promienie katodowe..
Goldsteín doszedł do wniosku, że oprócz promieni katodowych, które przechodziły z katody z ładunkiem ujemnym do anody z ładunkiem dodatnim, istniał inny typ, który poruszał się w przeciwnym kierunku. Naukowiec nazwał je promieniami kanałowymi.
Zachowanie się tych promieni różniło się od promieni katodowych nie tylko trajektorią. Ponadto cząstki wykazywały również odwrotne zachowanie pod względem pola magnetycznego i pola elektrycznego..
Goldstein wywnioskował, że ładunek elektryczny promieni kanałowych musi być przeciwny do ładunku katodowego, to znaczy dodatni.
Eksperymenty Eugena Goldsteina były również niezbędne, aby dowiedzieć się więcej o technicznych pojęciach dotyczących promieni katodowych.
Dzięki eksperymentom z pustymi lampami naukowiec odkrył, że promienie katodowe mogą rzucać ostre cienie w kierunku prostopadłym do obszaru pokrytego przez katodę..
To odkrycie było bardzo przydatne, aby móc zmodyfikować konstrukcję lamp katodowych, które były używane do tego momentu. W ten sposób wklęsłe katody można było umieścić w ich narożnikach w taki sposób, aby pojawiały się skupione promienie. Ta technika miała później bardzo różnorodne zastosowania.
Z drugiej strony promienie kanałowe, zwane również promieniami anodowymi lub promieniami dodatnimi, zależą bezpośrednio od właściwości fizycznych i chemicznych gazu wprowadzanego do wnętrza rury..
Między innymi zależność między masą cząstek a ładunkiem elektrycznym jest różna w zależności od rodzaju użytego gazu..
Ten czynnik różnicujący pozwolił wyjaśnić fakt, że cząstki wydostały się z wnętrza gazu zamiast z anody naelektryzowanej rury..
Chociaż czasami przypisuje się mu jego odkrycie, Goldstein był odpowiedzialny tylko za położenie fundamentów, które doprowadziły do potwierdzenia istnienia dodatnio naładowanych cząstek podstawowych.
W swoich eksperymentach ze zmodyfikowanymi lampami katodowymi naukowiec zaobserwował promienie przechodzące przez katodę w kierunku przeciwnym do promieni katodowych.
Po zbadaniu promieni kanałowych, nazwy nadanej temu nowemu typowi promienia, Goldstein ustalił, że składają się one z dodatnio naładowanych cząstek, a ich masa różni się w zależności od użytego gazu..
Jednak odkrycie protonu nastąpiło kilkadziesiąt lat później, kiedy brytyjski chemik i fizyk Ernest Rutherford przeprowadził podobne eksperymenty z azotem..
Oprócz konkretnych wyników swoich eksperymentów Goldstein wniósł wraz z nimi podstawy współczesnej fizyki. W ten sposób odkrycie promieni kanałowych potwierdziło pogląd, że atomy poruszają się według określonego wzoru iz dużą prędkością..
Oba pomysły były kluczowe dla rozwoju obecnej fizyki atomowej, dziedziny fizyki, która analizuje właściwości i zachowanie atomów we wszystkich ich aspektach..
Między innymi, praca Goldsteina miała fundamentalne znaczenie dla badań izotopów, oprócz jego wkładu w inne zastosowania naukowe, które nadal są w pełni aktualne..
Studia Goldsteina przez kilkadziesiąt lat ukazywały się w różnych czasopismach. Do najważniejszych należą Ueber die Reflection elektrischer Strahlen (1882); Ueber elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber die durch Kathodenstrahlen hervorgerufenen Färbungen einiger Salze (1897); Y Ueber eine noch nicht untersuchte Strahlungsform an der Kathode induzierter Entladungen (1898).
W tym samym roku jego śmierci, 1930, wszystkie jego pisma zostały zebrane w jednym tomie. Praca otrzymała tytuł Kanałowe promienie.
Jeszcze bez komentarzy