EUGEN GOLDSTEIN: PENEMUAN DAN SUMBANGAN - FIZIKAL - 2025

Eugen Goldstein adalah seorang ahli fizik Jerman yang terkenal, dilahirkan di Poland pada tahun 1850. Karya ilmiahnya merangkumi eksperimen dengan fenomena elektrik dalam gas dan sinar katod.

Goldstein mengenal pasti kewujudan proton sebagai cas yang sama dan berlawanan dengan elektron. Penemuan ini dibuat melalui eksperimen dengan tiub sinar katod, pada tahun 1886.

Rasuk elektron diarahkan dari katod ke anod.

Salah satu warisannya yang paling terkenal adalah penemuan apa yang sekarang dikenali sebagai proton, bersama dengan sinar saluran, juga dikenali sebagai sinar anodik atau positif.

Adakah terdapat model atom Goldstein?

Godlstein tidak mengusulkan model atom, walaupun penemuannya memungkinkan pengembangan model atom Thomson.

Sebaliknya, dia kadang-kadang dikreditkan sebagai penemu proton, yang dia perhatikan di dalam tabung vakum di mana dia memerhatikan sinar katod. Walau bagaimanapun, Ernest Rutherford dianggap sebagai penemu dalam komuniti saintifik.

Eksperimen sinar katod

Tiub bengkok

Goldstein memulakan eksperimennya dengan tabung Crookes pada tahun 1970-an. Dia kemudian melakukan pengubahsuaian pada struktur yang dikembangkan oleh William Crookes pada abad ke-19.

Struktur asas tiub Crookes terdiri daripada tiub kosong yang terbuat dari kaca, di dalamnya gas beredar. Tekanan gas di dalam tiub diatur dengan memoderasi pengosongan udara di dalamnya.

Alat ini mempunyai dua bahagian logam, satu di setiap hujungnya, yang berfungsi sebagai elektrod, dan kedua-dua hujungnya dihubungkan ke sumber voltan luaran.

Dengan menghidupkan tiub, udara mengion dan menjadi konduktor elektrik. Akibatnya, gas menjadi pendarfluor apabila litar antara kedua hujung tiub ditutup.

Crookes menyimpulkan bahawa fenomena ini disebabkan oleh adanya sinar katod, iaitu aliran elektron. Dengan eksperimen ini, wujud zarah unsur dengan muatan negatif pada atom ditunjukkan.

Pengubahsuaian tiub Crooke

Goldstein mengubah struktur tiub Crookes, menambahkan beberapa perforasi pada salah satu katod logam di dalam tiub.

Di samping itu, dia mengulangi eksperimen dengan pengubahsuaian tabung Crookes, meningkatkan voltan antara hujung tiub menjadi beberapa ribu volt.

Di bawah konfigurasi baru ini, Goldstein mendapati bahawa tiub memancarkan cahaya baru dari hujung tiub yang telah dicucuk.

Namun, yang terserlah ialah sinaran ini bergerak ke arah yang berlawanan dengan sinar katod dan disebut sinar saluran.

Goldstein menyimpulkan bahawa, selain sinar katod, yang bergerak dari katod (cas negatif) ke arah anod (cas positif), ada sinar lain yang bergerak ke arah yang bertentangan, iaitu, dari anoda menuju katod tiub yang diubah.

Sebagai tambahan, tingkah laku zarah berkenaan dengan medan elektrik dan medan magnetnya, sama sekali bertentangan dengan sinar katod.

Aliran baru ini dibaptiskan oleh Goldstein sebagai sinar saluran. Kerana sinar saluran bergerak ke arah yang berlawanan dengan sinar katod, Goldstein menyimpulkan bahawa sifat cas elektrik mereka juga harus sebaliknya. Maksudnya, sinar saluran dikenakan secara positif.

Sinaran saluran

Sinar saluran timbul apabila sinar katod bertabrakan dengan atom dalam gas yang terkurung di dalam tabung uji.

Zarah-zarah bermuatan sama saling tolak. Bermula dari pangkalan ini, elektron sinar katod menolak elektron atom gas, dan yang terakhir dilepaskan dari pembentukan asalnya.

Atom gas kehilangan muatan negatifnya, dan menjadi bermuatan positif. Kation ini tertarik ke elektrod negatif tiub, memandangkan daya tarikan semula jadi antara cas elektrik yang berlawanan.

Goldstein menamakan sinar ini "Kanalstrahlen" untuk merujuk kepada sinar sinar katod. Ion bermuatan positif yang membentuk sinar saluran bergerak ke arah katod berlubang hingga melewatinya, mengingat sifat eksperimen.

Oleh itu, fenomena jenis ini dikenal di dunia saintifik sebagai sinar saluran, kerana mereka melalui perforasi yang ada di katod tabung kajian.

Pengubahsuaian tiub katod

Begitu juga, esei Eugen Godlstein juga memberikan sumbangan yang besar untuk memperdalam tanggapan teknikal mengenai sinar katod.

Melalui eksperimen pada tabung yang dievakuasi, Goldstein mendapati bahawa sinar katod dapat memancarkan bayang-bayang pelepasan tajam yang berserenjang dengan kawasan yang diliputi katod.

Penemuan ini sangat berguna untuk mengubah reka bentuk tiub katod yang digunakan hingga kini, dan meletakkan katoda cekung di sudut mereka, untuk menghasilkan sinar terfokus yang akan digunakan dalam berbagai aplikasi di masa depan.

Sinar saluran, juga dikenal sebagai sinar anodik atau sinar positif, bergantung secara langsung pada ciri fizikal-kimia gas yang terkandung di dalam tiub.

Oleh itu, hubungan antara cas elektrik dan jisim zarah akan berbeza bergantung pada sifat gas yang digunakan semasa eksperimen.

Dengan kesimpulan ini, fakta bahawa zarah keluar dari bahagian dalam gas, dan bukan dari anod tiub elektrik, diperjelaskan.

Sumbangan Goldstein

Langkah pertama dalam penemuan proton

Berdasarkan kepastian bahawa muatan elektrik atom adalah neutral, Goldstein mengambil langkah pertama untuk mengesahkan kewujudan zarah asas bermuatan positif.

Asas fizik moden

Karya penyelidikan Goldstein membawa asas-asas fizik moden, kerana demonstrasi adanya sinar saluran memungkinkan untuk memformalkan idea bahawa atom bergerak dengan cepat dan dengan corak pergerakan tertentu.

Jenis pengertian ini adalah kunci dalam apa yang sekarang dikenali sebagai fizik atom, iaitu bidang fizik yang mengkaji tingkah laku dan sifat atom secara keseluruhan.

Kajian isotop

Oleh itu, analisis Goldstein memunculkan kajian mengenai isotop, misalnya, di antara banyak aplikasi saintifik lain yang berlaku sekarang.

Namun, komuniti saintifik mengaitkan penemuan proton itu kepada ahli kimia dan ahli fizik New Zealand, Ernest Rutherford pada pertengahan tahun 1918.

Penemuan proton, sebagai rakan elektron, meletakkan asas bagi pembinaan model atom yang kita kenal sekarang.

Rujukan

1. Percubaan Sinar Terusan (2016). Dipulihkan dari: byjus.com
2. Model atom dan atom (nd). Dipulihkan dari: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Dipulihkan dari: britannica.com
4. Eugen Goldstein (nd). Dipulihkan dari: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (sf). Havana Cuba. Dipulihkan dari: ecured.cu
6. Wikipedia, Ensiklopedia Percuma (2018). Eugen Goldstein. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, Ensiklopedia Percuma (2018). Tiub bengkok. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org