Joseph John Thomson 은 전자 발견, 원자 모델, 동위 원소 발견 또는 음극선 실험과 같은 다양한 공헌을 한 저명한 화학자였습니다.
그는 1856 년 12 월 18 일 영국 맨체스터의 치탐 힐에서 태어났습니다. "JJ"톰슨으로도 알려진 그는 현재 맨체스터 대학의 일부인 오웬스 칼리지에서 공학을 전공했고 나중에는 캠브리지에서 수학을 공부했습니다.
1890 년에 JJ Thomson은 의사 Edward George Paget 경의 딸인 Rose Elizabeth Paget와 결혼하여 두 자녀를 두었습니다. Joan Paget Thomson이라는 소녀와 소년 George Paget Thomson이 있습니다.
후자는 유명한 과학자가되어 1937 년 전자 연구로 노벨 물리학상을 수상했습니다.
어린 시절부터 Thomson은 원자 구조에 대한 연구에 집중하여 많은 공헌 중에서 전자와 동위 원소의 존재를 발견했습니다.
1906 년에 Thomson은 그의 작업에 대한 다른 많은 상 중에서도 "가스를 통한 전기 전도에 대한 그의 이론 및 실험적 연구의 큰 공로"로 노벨 물리학상을 수상했습니다. (하나)
1908 년에는 영국 왕실 기사 작위를 받았으며 캠브리지와 런던 왕립 연구소에서 명예 물리학 교수로 재직했습니다.
그는 1940 년 8 월 30 일, 영국 케임브리지시에서 83 세의 나이로 사망했습니다. 물리학자는 아이작 뉴턴 경의 무덤 근처에있는 웨스트 민스터 수도원에 묻혔습니다. (두)
과학에 대한 Thomson의 주요 공헌
전자의 발견
1897 년 JJ Thomson은 "전자"라는 이름의 수소보다 가벼운 새로운 입자를 발견했습니다.
수소는 원자량의 측정 단위로 간주되었습니다. 그 순간까지 원자는 물질의 가장 작은 부분이었습니다.
이러한 의미에서 Thomson은 음전하를 띤 입자 아 원자 입자를 최초로 발견했습니다.
Thomson의 원자 모델
Thomson의 원자 모델은 영국 물리학자가 원자에 기인 한 구조였습니다. 과학자에게 원자는 양전하의 구체였다.
거기에는 양전하 구름에 균일하게 분포 된 음전하의 전자가 포함되어 있습니다. 즉, 원자 질량의 양전하를 중화합니다.
이 새로운 모델은 Dalton이 개발 한 모델을 대체하고 나중에 Cambridge Cavendish Laboratories의 Thomson의 제자 Rutherford에 의해 반박 될 것입니다.
원자 분리
Thomson은 양 또는 양극 광선을 사용하여 질량이 다른 원자를 분리했습니다. 이 방법을 통해 그는 각 원자가 운반하는 전기와 입방 센티미터 당 분자 수를 계산할 수있었습니다.
물리학자는 질량과 전하가 다른 원자를 나눌 수 있음으로써 동위 원소의 존재를 발견했습니다. 또한 이러한 방식으로 양선에 대한 연구를 통해 그는 질량 분석법에 대한 큰 발전을 이루었습니다.
동위 원소 발견
JJ Thomson은 네온 이온이 다른 질량, 즉 다른 원자량을 가지고 있음을 발견했습니다. 이것이 Thomson이 네온에 네온 -20과 네온 -22의 두 가지 하위 유형의 동위 원소가 있음을 보여준 방법입니다.
오늘날까지 연구 된 동위 원소는 같은 원소의 원자이지만 핵은 중심에 다른 양의 중성자로 구성되어 있기 때문에 질량 수가 다릅니다.
음극선 실험
음극선은 진공관에있는 전자의 흐름입니다. 즉, 두 개의 전극 (양극 하나와 음극 하나)이있는 유리관입니다.
음극 또는 음극이라고도하는 음극이 가열되면 경로에 자기장이 없으면 양극 또는 양극을 향해 직선으로 방사되는 방사선이 방출됩니다.
튜브의 유리 벽이 형광 물질로 덮여 있으면 음극이 해당 층에 부딪히면 빛이 투사됩니다.
Thomson은 음극선의 거동을 연구하고 광선이 직선으로 이동한다는 결론에 도달했습니다.
또한 이러한 광선은 자석, 즉 자기장의 존재에 의해 경로에서 우회 될 수 있습니다. 또한 광선은 순환하는 전자의 질량의 힘으로 블레이드를 움직일 수 있으므로 전자가 질량을 가지고 있음을 보여줍니다.
JJ Thomson은 음극선 관 내부의 가스를 변화시키는 실험을했지만 전자의 거동은 변화시키지 않았습니다. 또한 음극선은 전극 사이를 가로막는 물체를 가열합니다.
결론적으로 Thomson은 음극선이 빛, 기계적, 화학적 및 열적 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다.
음극선 관과 그 빛의 특성은 나중에 튜브 텔레비전 (CTR)과 비디오 카메라를 발명하는 데 매우 중요했습니다.
질량 분석기
JJ Thomson은 질량 분석기에 대한 첫 번째 접근 방식을 만들었습니다 . 이 도구를 사용하여 과학자는 음극선 관의 질량 / 전하 비율을 연구하고 자기장의 영향으로 얼마나 벗어나는지, 그리고 그들이 운반하는 에너지의 양을 측정 할 수있었습니다.
이 연구를 통해 그는 음극선이 원자 내부에있는 음으로 하전 된 소체로 구성되어 원자의 분할 가능성을 가정하고 전자의 형상을 생성한다는 결론에 도달했습니다.
또한 질량 분석법의 발전은 오늘날까지 계속되어 전자와 원자를 분리하는 다른 방법으로 발전했습니다.
또한 Thomson은 1893 년에 최초의 도파관 을 제안 했습니다.이 실험은 제어 된 원통형 공동 내에서 전자기파를 전파하는 것으로 구성되었습니다.이 실험은 1897 년 노벨 물리학상을받은 또 다른 노벨상 수상자 인 레일리 경에 의해 처음 수행되었습니다.
도파관은 데이터 전송 및 광섬유와 함께 미래에도 널리 사용될 것입니다.
톰슨의 유산
Thomson (Th)은 화학자 Cooks와 Rockwood가 Thomson을 기리기 위해 제안한 질량 분석의 질량 전하 측정 단위로 설정되었습니다.
이 기술을 사용하면 질량에 따라 물질 분자의 분포를 결정하고이를 통해 물질 샘플에 존재하는 분자를 인식 할 수 있습니다.
톰슨의 공식 (Th) :
뛰어난 작품
- 가스를 통한 전기의 방출, 가스를 통한 전기의 전도 (1900).
- 물질의 물질 이론, 화학 및 회상 및 반사의 전자 (1907).
- 전자를 넘어서 (1928).
참고 문헌
- Nobel Media AB (2014). J. Thomson-전기. Nobelprize.org. nobelprize.org.
- Thomson, Joseph J., 가스를 통한 전기 전도. 캠브리지, 대학 출판부, 1903.
- Menchaca Rocha, Arturo. 소립자의 눈에 띄지 않는 매력.
- Christen, Hans Rudolf, 일반 및 무기 화학 기초, 볼륨 1 바르셀로나, 스페인. Ediciones Reverté SA, 1986 년.
- Arzani, Aurora Cortina, 일반 원소 화학. 멕시코, 에디토리얼 Porrúa, 1967.
- RG Cooks, AL Rockwood. Rapid Commun. 질량 분석. 5, 93 (1991).