جوزيف طومسون السيرة الذاتية والمساهمات في العلوم والكيمياء

جوزيف جون طومسون لقد كان كيميائيًا بارزًا في العديد من المساهمات ، مثل اكتشاف الإلكترون أو طرازه الذري أو اكتشاف النظائر أو تجربة أشعة الكاثود.

وُلِد في شيتام هيل ، مقاطعة مانشستر ، إنجلترا ، في 18 ديسمبر 1856. المعروف أيضًا باسم "جيه جي". طومسون ، درس الهندسة في كلية أوينز ، التي أصبحت الآن جزءًا من جامعة مانشستر ، وبعد ذلك ، الرياضيات في كامبريدج.

في عام 1890 ، تزوج جيه ​​جيه. تومسون من روز إليزابيث باجيت ، ابنة الطبيب السير إدوارد جورج باجيت ، الذي أنجبت منه طفلان: فتاة ، تدعى جوان باجيت طومسون ، وصبي ، جورج باجيت طومسون.

سيصبح الأخير عالمًا مشهورًا ، وحصل في عام 1937 على جائزة نوبل للفيزياء عن عمله مع الإلكترونات.

منذ صغره ، ركز طومسون دراساته على بنية الذرات ، وبالتالي اكتشاف وجود الإلكترونات والنظائر ، من بين العديد من المساهمات الأخرى.

في عام 1906 ، حصل طومسون على جائزة نوبل للفيزياء ، "تقديراً للميزة الكبيرة لأبحاثه النظرية والتجريبية حول توصيل الكهرباء عبر الغازات" ، من بين العديد من الجوائز الأخرى عن عمله. (1)

في عام 1908 ، كان فارسًا من قبل التاج البريطاني وكان يعمل أستاذاً فخريًا للفيزياء في كامبريدج وفي المعهد الملكي في لندن.

توفي في 30 أغسطس 1940 ، عن عمر 83 عامًا ، في مدينة كامبريدج بالمملكة المتحدة. تم دفن الفيزيائي في دير وستمنستر ، بالقرب من قبر السير إسحاق نيوتن. (2)

مؤشر

• 1 أهم مساهمات طومسون في العلوم
  • 1.1 اكتشاف الإلكترون
  • 1.2 طومسون النموذج الذري
  • 1.3 فصل الذرات
  • 1.4 اكتشاف النظائر
  • 1.5 تجارب مع أشعة الكاثود 
  • 1.6 مطياف الكتلة
• 2 إرث طومسون
• 3 أعمال مميزة
• 4 المراجع

أهم مساهمات طومسون في العلوم

اكتشاف الإلكترون

في عام 1897 ، جي. اكتشف طومسون جزيءًا جديدًا أخف من الهيدروجين ، والذي تم تعميده "الإلكترون".

اعتبر الهيدروجين وحدة لقياس الوزن الذري. حتى ذلك الحين ، كانت الذرة أصغر تقسيم للمادة.

وبهذا المعنى ، كان طومسون أول من اكتشف الجسيمات دون الذرية الجسيمية سالبة الشحنة.

النموذج الذري لطومسون

كان نموذج تومسون الذري هو الهيكل الذي نسبه الفيزيائي الإنجليزي إلى الذرات. بالنسبة للعالم ، كانت الذرات مجالًا لشحنة موجبة.

هناك ، تم تضمين الإلكترونات سالبة الشحنة ، موزعة بشكل موحد على هذه السحابة موجبة الشحنة ، تحييد الشحنة الإيجابية من كتلة الذرة.

هذا النموذج الجديد يحل محل النموذج الذي وضعه دالتون وبعد ذلك سيتم دحضه من قبل راذرفورد ، تلميذ طومسون في مختبرات كافنديش ، كامبردج. 

فصل الذرات

استخدم طومسون الأشعة الإيجابية أو الأنودية لفصل ذرات الكتلة المختلفة. سمحت له هذه الطريقة بحساب الكهرباء المنقولة بواسطة كل ذرة وعدد الجزيئات لكل سنتيمتر مكعب.

من خلال قدرته على تقسيم الذرات ذات الكتلة والشحنة المختلفة ، اكتشف الفيزيائي وجود نظائر. وبهذه الطريقة أيضًا ، مع دراسته للأشعة الإيجابية ، حقق تقدمًا كبيرًا نحو قياس الطيف الكتلي.

اكتشاف النظائر

J.J. اكتشف طومسون أن أيونات النيون لها كتل مختلفة ، أي أوزان ذرية مختلفة. هكذا أوضح طومسون أن النيون له نوعان فرعيان من النظائر ، نيون 20 و نيون 22..

النظائر ، التي تمت دراستها حتى يومنا هذا ، هي ذرات من نفس العنصر ولكن نواتها لها أعداد كتل مختلفة ، لأنها تتكون من كميات مختلفة من النيوترونات في مركزها.

تجارب مع أشعة الكاثود

أشعة الكاثود عبارة عن تيارات إلكترونية في أنابيب مفرغة ، أي أنابيب زجاجية بها قطبين ، أحدهما إيجابي والآخر سالب.

عند تسخين القطب السالب ، أو الكاثود ، يطلق إشعاعًا موجهًا نحو القطب الموجب ، أو القطب الموجب ، في خط مستقيم إذا لم يكن هناك مجال مغناطيسي في هذا المسار.

إذا كانت جدران زجاج الأنبوب مغطاة بمادة فلورية ، فإن ضرب الكاثودات ضد تلك الطبقة ينتج عنه إسقاط الضوء..

درس طومسون سلوك أشعة الكاثود وتوصل إلى استنتاجات مفادها أن الأشعة تنتشر في خط مستقيم.

كذلك يمكن أن تنحرف هذه الأشعة عن مسارها بوجود مغناطيس ، أي مجال مغناطيسي. بالإضافة إلى أن الأشعة يمكن أن تحرك الشفرات مع قوة كتلة الإلكترونات المتداولة ، مما يدل على أن الإلكترونات لديها كتلة.

J.J. جرب طومسون تغيير الغاز داخل أنبوب أشعة الكاثود ، لكن سلوك الإلكترونات لم يتغير. أيضا ، أشعة الكاثود تحسنت الأجسام التي حصلت في الطريق بين الأقطاب الكهربائية. 

في الختام ، أظهر طومسون أن أشعة الكاثود لها تأثيرات ضوئية ، ميكانيكية ، كيميائية وحرارية.

كانت أنابيب أشعة الكاثود وخصائص ضوءها متجاوزة للاختراع اللاحق للتلفزيون الأنبوبي (CTR) وكاميرات الفيديو.

مطياف الكتلة

J.J. طومسون خلق النهج الأول ل مطياف الكتلة. سمحت هذه الأداة للعالم بدراسة نسبة الكتلة / الشحنة لأنابيب أشعة الكاثود ، وقياس مقدار تحويلها بتأثير المجال المغناطيسي وكمية الطاقة التي تحملها.

توصل مع هذا البحث إلى استنتاج مفاده أن أشعة الكاثود كانت مكونة من جسيمات سالبة الشحنة ، والتي توجد داخل الذرات ، مما يؤدي إلى افتراض تجزيء الذرة وإحداث رقم الإلكترون..

وبالمثل ، استمر التقدم في قياس الطيف الكتلي حتى اليوم ، وتطور بطرق مختلفة لفصل الإلكترونات عن الذرات.

بالإضافة إلى ذلك ، كان طومسون أول من اقترح الدليل الموجي الأول في عام 1893. تألفت هذه التجربة من انتشار الموجات الكهرومغناطيسية داخل تجويف أسطواني متحكم فيه ، والذي أجراه اللورد رايلي ، عام 1897 ، جائزة نوبل أخرى في الفيزياء..

سوف تستخدم أدلة الموجة على نطاق واسع في المستقبل ، حتى اليوم مع نقل البيانات والألياف البصرية.

تراث طومسون

تم إنشاء Thomson (Th) كوحدة لقياس الحمل الشامل في قياس الطيف الكتلي ، والتي اقترحها الكيميائيان Cooks and Rockwood ، على شرف Thomson.

تسمح هذه التقنية بتحديد توزيع جزيئات المادة وفقًا لكتلتها ، وبالتعرف عليها ، فهي موجودة في عينة من المادة.

صيغة طومسون (ث):

أعمال مميزة

• انقطاع الكهرباء عن طريق الغازات ، توصيل الكهرباء عبر الغازات (1900).
• نظرية المسألة المذهلة ، الإلكترون في الكيمياء والتذكرات والانعكاسات (1907).
• ما وراء الإلكترون (1928).

مراجع

1. نوبل ميديا ​​أب (2014). J. طومسون - السيرة الذاتية. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. طومسون ، جوزيف ج., توصيل الكهرباء من خلال الغازات. كامبريدج ، مطبعة الجامعة ، 1903.
3. مينشاكا روشا ، أرتورو.  سحر حصيف الجزيئات الأولية.
4. كريستين ، هانز رودولف, أساسيات الكيمياء العامة وغير العضوية ، المجلد 1. برشلونة ، اسبانيا. Ediciones Reverté S.A.، 1986.
5. أرزاني ، أورورا كورتينا, كيمياء عنصرية عامة. المكسيك ، افتتاحية Porrúa ، 1967.
6. R. G. Cooks، A. L. Rockwood. كومون السريع. مطياف الكتلة. 5 ، 93 (1991).