Biografia di Eugen Goldstein, contributi e scoperte

Eugen Goldstein Era un fisico tedesco nato nel 1850 il cui principale contributo scientifico fu la scoperta di raggi anodici, chiamati anche canali. Le sue opere erano, allo stesso modo, fondamentale per Joseph John Thomson presentare successivamente il suo modello atomico, qualcosa che Goldstein non ha mai fatto.

Da una famiglia ricca, Goldstein lavorava all'Osservatorio di Berlino tra il 1878 e il 1890. Tuttavia, la sua carriera è stata quasi completamente sviluppata all'Osservatorio di Potsdam, dove si è esercitato come capo della sezione astrofisica. Inoltre, era professore di fisica all'Università di Berlino.

I suoi esperimenti sugli scarichi elettrici nel vuoto hanno portato alla scoperta dei raggi del canale. Goldstein presentò il suo lavoro all'Accademia di Berlino nel 1886 e continuò a indagare sulla stessa materia fino all'inizio del 20 ° secolo. Le sue conclusioni sulla traiettoria di questi raggi portarono nel 1913 alla scoperta degli isotopi.

I risultati di questi esperimenti, oltre ad altre scoperte fatte, sono stati pubblicati su diverse riviste tedesche. Infine, i suoi articoli furono raccolti per la pubblicazione in un'opera chiamata Canales Rays, nel 1830, lo stesso anno della sua morte.

[TOC]

Biografia

Eugen Goldstein è nato il 5 settembre 1850 a Gleiwitz (l'attuale città polacca di Gliwice), una città che si trovava nell'alta Prussia Prussia. La sua famiglia era dedicata alla viticoltura, che ha permesso loro di avere una posizione molto bene.

Dopo aver studiato in palestra (istituto) di Ratibor, nel 1869 entrò all'Università di Breslau. Goldstein in seguito si trasferì a Berlino, alla cui università fece il dottorato sotto la supervisione del fisico tedesco Hermann von Helmholtz.

Hermann von Helmholtz

Sintesi biografica

Goldstein pubblicò il suo primo lavoro scientifico nel 1876, mentre l'ultimo vide la luce cinquant'anni dopo. La maggior parte di loro era dedicata alle questioni relative a quello che sarebbe il grande interesse della loro vita professionale: le scosse elettriche, sia in un ambiente alto e moderato.

Lo scienziato lavorava all'Osservatorio situato a Berlino tra il 1878 e il 1890. Nel 1888, divenne professore all'Università di Berlino.

Con l'aiuto dell'Accademia delle scienze, ha condotto un gran numero di esperimenti sugli scarichi elettrici nel vuoto che si è concluso con la scoperta dei canali. Le sue opere gli portarono a ricevere la medaglia Hughes nel 1908.

Cathopical Ray Tubes, 1890. Fonte: Dadotet, CC0, via Wikimedia Commons

Tuttavia, la maggior parte della sua carriera professionale si è sviluppata all'Osservatorio di Potsdam, in Germania. Lì ricoprì la posizione di direttore del Dipartimento di Astrofisica a partire dal 1927. Inoltre, Goldstein ha collaborato con l'Institute of Technical Physics.

Può servirti: che dire dell'energia contenuta nei materiali?

Oltre a queste attività scientifiche, Goldstein è stato giurista in questioni relative all'immigrazione ebraica, una comunità di cui faceva parte.

Eugen Goldstein ha sposato un'età avanzata, nel 1925. Cinque anni dopo, il 26 dicembre 1930, morì e fu sepolto nel cimitero ebraico di Weißensee, nella città di Berlino.

Tomba Eugen Goldstein. Fonte: Z Thomas, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Lavoro e lavoro

Le opere di Goldstein avevano come background gli studi condotti da Julius Plücker a metà del Nineteenth Century sulla luce emessa nei tubi di scarico e l'influenza che i campi magnetici avevano nel bagliore.

Più tardi, nel 1869, Johann Wilhelm Hittorf analizzò i tubi di scarico dei raggi di potenza che si estendono dal catodo, l'elettrodo negativo.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín aveva già condotto i suoi studi sui tubi di scarico nel 1870. A quel tempo, battezzò le emissioni di luce studiate da altri scienziati come Kathodenstrahlen, o raggi catodici.

Nel 1886, il ricercatore scoprì che i tubi di scarico del catodo perforato emettevano anche la luce alla fine del catodo. La sua conclusione fu che, oltre ai ben noti raggi catodici, c'erano altri che si muovevano nella direzione opposta, dal catodo con carico negativo all'anodo caricato positivamente.

I raggi scoperti da Goldstein attraversarono i canali del catodo, quindi furono chiamati Kanalstrahlen, o raggi di canale.

Ai suoi tempi, la scoperta di Goldstein fu molto apprezzata e divenne una delle basi della fisica contemporanea.

Modello atomico di Eugen Goldstein

Sebbene ci sia un po 'di confusione su questo problema, in realtà Goldstein non ha mai proposto un modello atomico. Le sue scoperte, tuttavia, erano fondamentali per Thomson per sviluppare le sue.

Qualcosa di simile si verifica con la scoperta del protone. Goldstein ha osservato questa particella nei tubi del vuoto durante gli esperimenti sui raggi del catodo, ma la comunità scientifica attribuisce la scoperta a Ernest Rutherford.

Contributi e scoperte di Glasdtein

Background dei tuoi esperimenti

I primi esperimenti di Goldstein con tubi di Crookes furono fatti nel 1870. Per fare ciò, lo scienziato ha modificato la struttura che William Crookes aveva sviluppato decenni fa.

Il tubo di Crookes è costituito da un tubo vuoto fatto con vetro. All'interno, i gas circolano, la cui pressione può essere regolata moderando l'evacuazione dell'aria al suo interno.

Crookes Tube. Fonte: Wikimedia Commons

Questa struttura contiene due pezzi di metallo, che fungono da elettrodi. Ciascuno dei pezzi si trova ad un'estremità del tubo, entrambi collegati a fonti di tensione esterna.

Può servirti: corpo rigido

Quando il tubo è elettrificato, l'aria interna viene ionizzata e diventa un conduttore di elettricità. Questo fa sì che i gas diventino fluorescenti quando si chiudono il circuito tra le due estremità.

Crookes ha detto che questo fenomeno era dovuto al flusso di elettroni, che a quel tempo chiamavano raggi catodici. Grazie al tuo esperimento, l'esistenza di particelle elementari con carico negativo negli atomi potrebbe essere dimostrata.

Sperimentare con tubi modificati

Per poter eseguire i suoi esperimenti, Goldstein ha cambiato la struttura che Crookes aveva dato ai suoi tubi. Così, ha aggiunto diverse perforazioni a uno dei catodi metallici.

Un'altra delle modifiche ha già apportato durante l'esperimento, quando la tensione tra il tubo è aumentata di diverse migliaia di volt.

Il risultato è stato un nuovo bagliore all'interno del tubo, che è iniziato dall'estremità in cui era il catodo metallico perforato. Tuttavia, il momento clou è stato che i nuovi raggi si sono spostati nella direzione opposta al catodo.

Goldsteín ha concluso che, oltre ai raggi del catodo, che è passato dal catodo con un carico negativo a una carica positiva, c'era un altro tipo che viaggiava nella direzione opposta. Lo scienziato li ha chiamati raggi di canale.

Il comportamento di questi raggi non solo differiva dal catodo nella loro traiettoria. Inoltre, le particelle presentavano anche un comportamento opposto per quanto riguarda il loro campo magnetico e il loro campo elettrico.

Goldstein ha dedotto che la carica elettrica dei raggi di canale dovrebbe essere il contrario a quella dei raggi catodici, cioè positivo.

Modifica dei tubi catodici

Gli esperimenti di Eugen Goldstein erano anche fondamentali per saperne di più sulle nozioni tecniche sui raggi di catodo.

Grazie ai suoi esperimenti con i tubi vuoti, lo scienziato ha scoperto che i raggi del catodo potevano proiettare ombre acute in una direzione perpendicolare all'area coperta dal catodo.

Questa scoperta è stata molto utile per modificare la progettazione dei tubi catodici che sono stati usati fino a quel momento. Pertanto, i catodi concavi potrebbero essere collocati nei loro angoli, in modo che apparvero raggi focalizzati. Questa tecnica in seguito aveva un'ampia varietà di applicazioni.

D'altra parte, i raggi del canale, chiamati anche raggi anodici o raggi positivi, dipendono direttamente dalle caratteristiche fisiche e chimiche del gas introdotto all'interno del tubo.

Tra gli altri aspetti, la relazione tra la massa delle particelle e la carica elettrica è diversa a seconda della natura del gas utilizzato.

Può servirti: higroscopicità: concetto, sostanze igroscopiche, esempi

Questo fattore di differenziazione ha permesso di chiarire il fatto che le particelle hanno lasciato l'interno del gas, invece di farlo dell'anodo del tubo elettrificato.

Primi passi nella scoperta del protone

Sebbene, a volte, la sua scoperta gli è attribuita, Goldstein era solo responsabile di mettere la base che ha portato a confermare l'esistenza di particelle fondamentali con carica positiva.

Fonte: Slideplayer

Nei suoi esperimenti con i tubi di raggi catodici modificati, lo scienziato ha osservato i raggi che hanno attraversato il catodo nella direzione opposta dei raggi del catodo.

Dopo aver studiato i raggi del canale, un nome che ha ricevuto questo nuovo tipo di raggio, Goldstein ha stabilito che erano formati da particelle di carico positive e che la loro massa era diversa secondo il gas utilizzato.

Tuttavia, la scoperta del protone è stata fatta decenni dopo, quando il chimico e fisico britannico Ernest Rutherford ha condotto esperimenti simili con azoto.

Fondamenti della fisica moderna

Oltre ai risultati concreti dei suoi esperimenti, Goldstein ha contribuito con loro la base della fisica moderna. In questo modo, la scoperta dei raggi del canale ha permesso di confermare l'idea che gli atomi si muovessero con uno schema specifico e ad alta velocità.

Entrambe le idee erano fondamentali per lo sviluppo dell'attuale fisica atomica, il campo della fisica che analizza le proprietà e il comportamento degli atomi in tutti i loro aspetti.

Tra gli altri aspetti, il lavoro di Goldstein è stato fondamentale per lo studio degli isotopi, oltre al suo contributo ad altre applicazioni scientifiche che, ancora oggi, sono pienamente valide.

Opere pubblicate

Per diversi decenni, gli studi di Goldstein sono stati pubblicati su varie riviste. Tra i più importanti lo sono Ueber die riflesso Elektrischer Strahlen (1882); Ueber Elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber die durch kathodenstrahlen hercgerufenen färbungen einiger salze (1897); E Ueber eine noch nicht unntersuchte Strahlungsform an der kathode induzierter enlodungen (1898).

Lo stesso anno della sua morte, 1930, tutti i suoi scritti furono raccolti per essere pubblicati in un unico volume. Il lavoro ha ricevuto il titolo di Raggi di canale.

Riferimenti

1. Angolo educativo. Eugen Goldstein, la sua scoperta dei raggi del canale che ha portato alla scoperta degli isotopi. Ottenuto dall'angolo.org
2. Per l'educazione. Eugen Goldstein - Biografia e modello atomico. Ottenuto da Porlaeducacion.MX
3. I redattori di Enyclopedia Britannica. Eugen Goldstein. Ottenuto dalla Britannica.com
4. Dizionario completo della biografia scientifica. Goldstein, Eugen. Ottenuto dall'enciclopedia.com
5. Sutori. Storia del progetto Atom. Ottenuto da Sutori.com
6. Brainkart. Raggi e proprietà dei raggi di canale positivi (o). Ottenuto da Brainkart.com