JOSEPH THOMSON: BIOGRAFI DAN SUMBANGAN KEPADA SAINS DAN KIMIA - KIMIA - 2026

Joseph John Thomson adalah ahli kimia terkemuka untuk pelbagai sumbangan, seperti penemuan elektron, model atomnya, penemuan isotop atau eksperimen sinar katod.

Dia dilahirkan di Cheetam Hill, sebuah daerah di Manchester, England, pada 18 Disember 1856. Juga dikenali sebagai "JJ" Thomson, dia belajar kejuruteraan di Owens College, yang kini merupakan sebahagian daripada University of Manchester, dan kemudian matematik di Cambridge.

Pada tahun 1890, JJ Thomson mengahwini Rose Elizabeth Paget, puteri doktor Sir Edward George Paget, dengan siapa dia mempunyai dua orang anak: seorang gadis, bernama Joan Paget Thomson, dan seorang anak lelaki, George Paget Thomson.

Yang terakhir akan menjadi saintis terkenal, memperoleh pada tahun 1937, Hadiah Nobel dalam Fizik untuk kerjanya dengan elektron.

Sejak usia muda, Thomson memfokuskan kajiannya pada struktur atom, sehingga menemui keberadaan elektron dan isotop, antara banyak sumbangannya.

Pada tahun 1906, Thomson menerima Hadiah Nobel dalam Fizik, "sebagai pengiktirafan besarnya penyelidikan teoritis dan eksperimentalnya mengenai pengaliran elektrik melalui gas", di antara banyak penghargaan lain untuk karyanya. (satu)

Pada tahun 1908, dia diketuai oleh mahkota Britain dan bertugas sebagai Profesor Kehormat Fizik di Cambridge dan di Royal Institute, London.

Dia meninggal pada 30 Ogos 1940, pada usia 83 tahun, di City of Cambridge, United Kingdom. Ahli fizik itu dikebumikan di Westminster Abbey, berhampiran kubur Sir Isaac Newton. (dua)

Sumbangan utama Thomson untuk sains

Penemuan elektron

Pada tahun 1897, JJ Thomson menemui partikel baru yang lebih ringan daripada hidrogen, yang diberi nama "elektron."

Hidrogen dianggap sebagai unit ukuran berat atom. Sehingga saat itu, atom adalah pembahagian jirim terkecil.

Dalam pengertian ini, Thomson adalah yang pertama menemui zarah subatom korpuskular bermuatan negatif.

Model atom Thomson

Model atom Thomson adalah struktur yang dikaitkan oleh ahli fizik Inggeris kepada atom. Bagi saintis itu, atom adalah bidang muatan positif.

Di sana elektron-elektron muatan negatif yang tersebar secara seragam pada awan muatan positif itu tertanam, iaitu, yang meneutralkan muatan positif jisim atom.

Model baru ini menggantikan model yang dikembangkan oleh Dalton dan kemudiannya akan dibantah oleh Rutherford, murid Thomson di Cavendish Laboratories, Cambridge.

Pemisahan atom

Thomson menggunakan sinar positif atau anodik untuk memisahkan atom yang berlainan jisim. Kaedah ini membolehkannya mengira elektrik yang dibawa oleh setiap atom dan bilangan molekul per sentimeter padu.

Dengan dapat membahagikan atom dengan jisim dan muatan yang berbeza, ahli fizik menemui kewujudan isotop. Dengan cara ini, dengan mempelajari sinar positif, ia menghasilkan kemajuan yang besar terhadap spektrometri massa.

Penemuan isotop

JJ Thomson mendapati bahawa ion neon mempunyai jisim yang berbeza, iaitu berat atom yang berbeza. Ini adalah bagaimana Thomson menunjukkan bahawa neon mempunyai dua subtipe isotop, neon-20 dan neon-22.

Isotop, yang dikaji hingga hari ini, adalah atom unsur yang sama tetapi inti mereka mempunyai bilangan jisim yang berbeza, kerana terdiri daripada jumlah neutron yang berlainan di pusatnya.

Eksperimen sinar katod

Sinar katod adalah aliran elektron dalam tiub vakum, iaitu tiub kaca dengan dua elektrod, satu positif dan satu negatif.

Apabila elektrod negatif, atau juga disebut katod, dipanaskan, ia memancarkan sinaran yang diarahkan ke arah elektrod positif, atau anod, dalam garis lurus jika tidak ada medan magnet di jalan itu.

Sekiranya dinding kaca tiub ditutup dengan bahan pendarfluor, pukulan katod terhadap lapisan itu menghasilkan unjuran cahaya.

Thomson mengkaji tingkah laku sinar katod dan membuat kesimpulan bahawa sinar bergerak dalam garis lurus.

Juga bahawa sinar ini dapat dialihkan dari jalurnya dengan adanya magnet, yaitu medan magnet. Sebagai tambahan, sinar dapat menggerakkan bilah dengan kekuatan jisim elektron yang beredar, sehingga menunjukkan bahawa elektron mempunyai jisim.

JJ Thomson bereksperimen dengan memvariasikan gas di dalam tiub sinar katod tetapi tidak mengubah kelakuan elektron. Juga, sinar katod memanaskan objek yang berada di antara elektrod.

Sebagai kesimpulan, Thomson telah menunjukkan bahawa sinar katod mempunyai kesan cahaya, mekanikal, kimia dan terma.

Tiub sinar katod dan sifat cahaya mereka sangat penting untuk penemuan televisyen tiub (CTR) dan kamera video kemudian.

Spektrometer jisim

JJ Thomson membuat pendekatan pertama untuk spektrometer massa . Alat ini membolehkan saintis untuk mengkaji nisbah jisim / cas tiub sinar katod, dan untuk mengukur berapa banyak yang dipesongkan oleh pengaruh medan magnet dan jumlah tenaga yang mereka bawa.

Dengan penelitian ini dia sampai pada kesimpulan bahawa sinar katod terdiri dari corpuscles bermuatan negatif, yang berada di dalam atom, sehingga mendalilkan pembelahan atom dan menimbulkan sosok elektron.

Juga, kemajuan dalam spektrometri massa berterusan hingga ke hari ini, berkembang menjadi kaedah yang berbeza untuk memisahkan elektron dari atom.

Sebagai tambahan, Thomson adalah yang pertama mencadangkan pandu gelombang pertama pada tahun 1893. Eksperimen ini terdiri daripada menyebarkan gelombang elektromagnetik dalam rongga silinder terkawal, yang pertama kali dilakukan pada tahun 1897 oleh Lord Rayleigh, pemenang Hadiah Nobel Fizik yang lain.

Panduan gelombang akan digunakan secara meluas di masa depan, bahkan hari ini dengan penghantaran data dan serat optik.

Warisan Thomson

Thomson (Th) ditubuhkan sebagai unit pengukuran massa dalam spektrometri massa, yang diusulkan oleh ahli kimia Cooks dan Rockwood, untuk menghormati Thomson.

Teknik ini memungkinkan untuk menentukan taburan molekul suatu bahan mengikut jisimnya dan, untuk mengenalinya, mana yang terdapat dalam sampel bahan.

Formula Thomson (Th):

Karya yang luar biasa

• Perbezaan Tenaga Elektrik Melalui Gas, Pengaliran Elektrik Melalui Gas (1900).
• The Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry and Recollections and Reflections (1907).
• Di Luar Elektron (1928).

Rujukan

1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografi. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. Thomson, Joseph J., Pengaliran elektrik melalui gas. Cambridge, University Press, 1903.
3. Menchaca Rocha, Arturo. Daya tarikan zarah-zarah unsur yang tidak jelas.
4. Christen, Hans Rudolf, Dasar-dasar Kimia Am dan Anorganik, Jilid 1. Barcelona, ​​Sepanyol. Ediciones Reverté SA, 1986.
5. Arzani, Aurora Cortina, Kimia Elemen Umum. Mexico, Editorial Porrúa, 1967.
6. RG Cooks, AL Rockwood. Komuniti Pantas. Spektrum Jisim. 5, 93 (1991).