Eugen Goldstein Entdeckungen und Beiträge

Eugen Goldstein Er war ein führender deutscher Physiker, der 1850 im heutigen Polen geboren wurde. Seine wissenschaftlichen Arbeiten umfassen Experimente mit elektrischen Phänomenen in Gasen und Kathodenstrahlen.

Goldstein identifizierte die Existenz von Protonen als gleiche und entgegengesetzte Ladungen zu Elektronen. Diese Entdeckung wurde 1886 durch Experimente mit Kathodenstrahlröhren durchgeführt.

Eines seiner herausragendsten Vermächtnisse bestand in der Entdeckung der sogenannten Protonen, zusammen mit Kanalstrahlen, die auch als anodische oder positive Strahlen bekannt sind.

Index

• 1 Gab es ein atomares Modell von Goldstein?
• 2 Experimente mit Kathodenstrahlen
  • 2.1 Crookes-Röhrchen
  • 2.2 Modifikation von Crookes-Röhren
• 3 Die Kanalstrahlen
  • 3.1 Modifikation von Kathodenstrahlröhren
• 4 Goldsteins Beiträge
  • 4.1 Erste Schritte bei der Entdeckung des Protons
  • 4.2 Grundlagen der modernen Physik
  • 4.3 Isotopenstudie
• 5 Referenzen

Gab es ein atomares Modell von Goldstein?

Godlstein schlug kein atomares Modell vor, obwohl seine Entdeckungen die Entwicklung von Thomson's Atommodell erlaubten.

Andererseits wird er manchmal als der Entdecker des Protons angesehen, den ich in den Vakuumröhren beobachte, wo er die Kathodenstrahlen beobachtet. Dennoch gilt Ernest Rutherford als der Entdecker in der wissenschaftlichen Gemeinschaft.

Experimente mit Kathodenstrahlen

Crookes Röhren

Goldstein begann seine Experimente mit Crookes-Röhren in den 70er Jahren und modifizierte die von William Crookes im 19. Jahrhundert entwickelte Struktur.

Die Basisstruktur der Crookes-Röhre besteht aus einer leeren Röhre aus Glas, in der Gase zirkulieren. Der Druck der Gase innerhalb der Röhre wird reguliert, indem die Abführung der Luft in ihr gedämpft wird.

Die Vorrichtung hat zwei Metallteile, eines an jedem Ende, die als Elektroden wirken, und beide Enden sind mit externen Spannungsquellen verbunden.

Bei der Elektrifizierung der Röhre ionisiert die Luft und wird zu einem elektrischen Leiter. Folglich werden die Gase fluoreszierend, wenn der Stromkreis zwischen den beiden Enden der Röhre geschlossen wird.

Crookes schloss daraus, dass dieses Phänomen auf das Vorhandensein von Kathodenstrahlen zurückzuführen sei, dh auf den Elektronenfluss. Mit diesem Experiment wurde die Existenz von Elementarteilchen mit negativer Ladung in den Atomen demonstriert.

Modifikation von Crookes-Röhren

Goldstein modifizierte die Struktur der Crookes-Röhre und fügte mehrere Perforationen zu einer der Metallkathoden der Röhre hinzu.

Außerdem wiederholte er das Experiment mit der Modifikation der Crookes-Röhre, wobei die Spannung zwischen den Enden der Röhre auf einige tausend Volt erhöht wurde.

Unter dieser neuen Konfiguration entdeckte Goldstein, dass die Röhre ein neues Leuchten ausstrahlte, das vom Ende der perforierten Röhre ausging.

Der Clou ist jedoch, dass diese Strahlen sich in die entgegengesetzte Richtung zu den Kathodenstrahlen bewegten und Kanalstrahlen genannt wurden.

Goldstein kam zu dem Schluss, dass zusätzlich zu den Kathodenstrahlen, die von der Kathode (negative Ladung) zur Anode (positive Ladung) gelangten, ein weiterer Strahl in die entgegengesetzte Richtung lief, also von der Anode zur Kathode der modifizierten Röhre.

Außerdem war das Verhalten der Teilchen in Bezug auf ihr elektrisches Feld und Magnetfeld völlig entgegengesetzt zu dem der Kathodenstrahlen.

Dieser neue Fluss wurde von Goldstein als Kanalstrahlen getauft. Weil die Kanalstrahlen in die entgegengesetzte Richtung zu den Kathodenstrahlen wandelten, schloss Goldstein, dass die Natur ihrer elektrischen Ladung auch das Gegenteil sein muss. Das heißt, die Kanalstrahlen hatten eine positive Ladung.

Die Kanalstrahlen

Kanalstrahlen entstehen, wenn die Kathodenstrahlen mit den Atomen des Gases kollidieren, das innerhalb des Reagenzglases eingeschlossen ist.

Die Teilchen mit gleichen Ladungen stoßen ab. Ausgehend von dieser Basis stoßen die Elektronen des kathodischen Strahls die Elektronen der Atome des Gases ab, und diese letzteren lösen sich von ihrer ursprünglichen Formation.

Gasatome verlieren ihre negative Ladung und sind positiv geladen. Diese Kationen werden aufgrund der natürlichen Anziehung zwischen entgegengesetzten elektrischen Ladungen von der negativen Elektrode der Röhre angezogen.

Goldstein nannte diese Strahlen "Kanalstrahlen", um sich auf das Gegenstück der Kathodenstrahlen zu beziehen. Die positiv geladenen Ionen, die die Kanalstrahlen bilden, bewegen sich in Richtung der perforierten Kathode, bis sie aufgrund der Art des Experiments hindurchgehen.

Daher ist diese Art von Phänomen in der wissenschaftlichen Welt als Kanalstrahlen bekannt, da sie durch die bestehende Perforation in der Kathode der Studienröhre passieren.

Modifikation der Kathodenröhren

Ebenso haben die Aufsätze von Eugen Godlstein auf bemerkenswerte Weise dazu beigetragen, die technischen Vorstellungen über Kathodenstrahlen zu vertiefen.

Durch Experimente an evakuierten Röhren entdeckte Goldstein, dass Kathodenstrahlen akute Emissionsschatten senkrecht zu der von der Kathode abgedeckten Fläche projizieren konnten.

Diese Entdeckung war sehr nützlich, um das Design der bisher verwendeten Kathodenröhren zu modifizieren und konkave Kathoden in ihren Ecken anzuordnen, um fokussierte Strahlen zu erzeugen, die in einer Vielzahl von Anwendungen in der Zukunft verwendet werden würden.

Auf der anderen Seite hängen die Kanalstrahlen, die auch als anodische Strahlen oder positive Strahlen bezeichnet werden, direkt von den physikochemischen Eigenschaften des Gases ab, das in der Röhre enthalten ist.

Folglich wird die Beziehung zwischen der elektrischen Ladung und der Masse der Partikel in Abhängigkeit von der Art des Gases, das während des Experiments verwendet wird, unterschiedlich sein.

Mit dieser Schlussfolgerung wurde die Tatsache geklärt, dass die Teilchen aus dem Gas und nicht aus der Anode der elektrifizierten Röhre austraten.

Goldsteins Beiträge

Erste Schritte bei der Entdeckung des Protons

Basierend auf der Gewissheit, dass die elektrische Ladung der Atome neutral ist, hat Goldstein die ersten Schritte unternommen, um die Existenz von fundamental geladenen Teilchen nachzuweisen.

Grundlagen der modernen Physik

Goldsteins Forschung brachte die Grundlagen der modernen Physik mit sich, denn die Demonstration der Existenz von Kanalstrahlen ermöglichte die Formalisierung der Idee, dass sich Atome schnell und mit einem bestimmten Bewegungsmuster bewegen.

Diese Art von Begriffen war der Schlüssel in der sogenannten Atomphysik, also dem Bereich der Physik, der das Verhalten und die Eigenschaften von Atomen in ihrer Gesamtheit untersucht.

Isotopenstudie

So führte Goldsteins Analyse zum Beispiel zur Untersuchung von Isotopen unter vielen anderen wissenschaftlichen Anwendungen, die derzeit in Kraft sind.

Die wissenschaftliche Gemeinschaft schreibt jedoch die Entdeckung des Protons dem neuseeländischen Chemiker und Physiker Ernest Rutherford Mitte 1918 zu.

Die Entdeckung des Protons als Gegenstück des Elektrons legte den Grundstein für die Konstruktion des atomaren Modells, das wir heute kennen.

Referenzen

1. Kanalstrahl-Experiment (2016). Von: byjus.com
2. Das Atom und die atomaren Modelle (s.f.) Recovered from: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Von: britannica.com
4. Eugen Goldstein (s.f.). Von: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (s. F.) Havanna, Kuba Von: ecured.cu
6. Wikipedia, Die freie Enzyklopädie (2018). Eugen Goldstein. Von: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, Die freie Enzyklopädie (2018). Crookes-Röhre. Von: en.wikipedia.org