Biographie, contributions et découvertes d'Eugen Goldstein

Eugen Goldstein Il était un physicien allemand né en 1850 dont la principale contribution scientifique a été la découverte des rayons anodiques, également appelés canaux. Ses œuvres étaient, également, fondamentales pour que Joseph John Thomson présente par la suite son modèle atomique, quelque chose que Goldstein n'a jamais fait.

D'une famille riche, Goldstein a travaillé à l'Observatoire de Berlin entre 1878 et 1890. Cependant, sa carrière a été presque entièrement développée à l'Observatoire de Potsdam, où il a exercé en tant que chef de la section Astrophysique. De plus, il était professeur de physique à l'Université de Berlin.

Ses expériences sur les décharges électriques dans le vide ont conduit à la découverte des rayons du canal. Goldstein a présenté son travail à l'Académie de Berlin en 1886 et a continué à enquêter sur le même sujet jusqu'au début du 20e siècle. Ses conclusions sur la trajectoire de ces rayons ont conduit en 1913 à la découverte des isotopes.

Les résultats de ces expériences, en plus d'autres découvertes faites, ont été publiées dans plusieurs magazines allemands. Enfin, ses articles ont été rassemblés pour publication dans une œuvre appelée Canales Rays, en 1830, la même année de sa mort.

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Biographie

Eugen Goldstein est né le 5 septembre 1850 à Gleiwitz (la ville polonaise actuelle de Gliwice), une ville alors située dans la grande Prusse Prusse. Sa famille était dédiée à la viticulture, ce qui leur a permis d'avoir une position très bien.

Après avoir étudié au gymnase (Institut) de Ratibor, en 1869, il entra à l'Université de Breslau. Goldstein a ensuite déménagé à Berlin, à l'université duquel il a fait le doctorat sous la supervision du physicien allemand Hermann von Helmholtz.

Hermann von Helmholtz

Synthèse biographique

Goldstein a publié ses premiers travaux scientifiques en 1876, tandis que le dernier a vu la lumière cinquante ans plus tard. La plupart d'entre eux étaient dédiés aux questions liées à ce qui serait le grand intérêt de leur vie professionnelle: les chocs électriques, à la fois dans un environnement élevé et modéré.

Le scientifique a travaillé à l'observatoire situé à Berlin entre 1878 et 1890. En 1888, il est devenu professeur à l'Université de Berlin.

Avec l'aide de l'Académie des sciences, il a mené un grand nombre d'expériences sur les décharges électriques dans le vide qui s'est terminé par la découverte des canaux. Ses œuvres l'ont amené à recevoir la médaille de Hughes en 1908.

Tubes à rayons cathophiques, 1890. Source: Dadotet, CC0, via Wikimedia Commons

Cependant, la majeure partie de sa carrière professionnelle s'est développée à l'Observatoire de Potsdam, en Allemagne,. Là, il a occupé le poste de directeur du Département d'astrophysique à partir de 1927. Goldstein a également collaboré avec l'Institut de physique technique.

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En plus de ces activités scientifiques, Goldstein a été juriste en matière liée à l'immigration juive, une communauté dont il faisait partie.

Eugen Goldstein a épousé un âge avancé, en 1925. Cinq ans plus tard, le 26 décembre 1930, il est décédé et a été enterré au cimetière hébreu de Weißensee, dans la ville de Berlin.

Tombe Eugen Goldstein. Source: Z Thomas, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Travailler et travailler

Les œuvres de Goldstein avaient comme arrière.

Plus tard, en 1869, Johann Wilhelm Hittorf a analysé les tubes de décharge des rayons de puissance qui s'étendent de la cathode, l'électrode négative.

Johann Wilhelm Hittorf

Goldsteín avait déjà mené ses propres études sur les tubes de décharge dans les années 1870. À cette époque, il a baptisé des émissions de lumière étudiées par d'autres scientifiques tels que Kathodenstrahlen, ou rayons de cathode.

En 1886, le chercheur a découvert que les tubes à décharge de cathode perforés émettaient également la lumière à la fin de la cathode. Sa conclusion était que, en plus des rayons de cathode bien connus, il y en avait d'autres qui se déplaçaient dans la direction opposée, de la cathode avec une charge négative à l'anode chargée positivement.

Les rayons découverts par Goldstein ont traversé les canaux de la cathode, alors ils ont été appelés Kanalstrahlen, ou rayons de canal.

En son temps, la constatation de Goldstein a été très appréciée et est devenue l'une des bases de la physique contemporaine.

Modèle atomique d'Eugen Goldstein

Bien qu'il y ait une certaine confusion sur cette question, en réalité, Goldstein n'a jamais proposé son propre modèle atomique. Ses découvertes, cependant, étaient fondamentales pour Thomson de développer le sien.

Quelque chose de similaire se produit avec la découverte du proton. Goldstein a observé cette particule dans les tubes à vide pendant les expériences sur les rayons de la cathode, mais la communauté scientifique attribue la découverte à Ernest Rutherford.

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Contexte de vos expériences

Les premières expériences de Goldstein avec des tubes Crookes ont été réalisées dans les années 1870. Pour ce faire, le scientifique a modifié la structure que William Crookes avait développée il y a des décennies.

Le tube Crookes se compose d'un tube vide à base de verre. À l'intérieur, les gaz circulent, dont la pression peut être régulée en modérant l'évacuation de l'air à l'intérieur.

Tube à escrocs. Source: Wikimedia Commons

Cette structure contient deux pièces métalliques, qui agissent comme des électrodes. Chacune des pièces est située à une extrémité du tube, toutes deux connectées à des sources de tension externes.

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Lorsque le tube est électrifié, l'air intérieur est ionisé et devient un conducteur d'électricité. Cela fait que les gaz deviennent fluorescents lors de la fermeture du circuit entre les deux extrémités.

Crookes a déclaré que ce phénomène était dû au flux d'électrons, qui à l'époque appelait les rayons cathodiques. Grâce à votre expérience, l'existence de particules élémentaires avec une charge négative dans les atomes pourrait être démontrée.

Expérimentez avec des tubes modifiés

Pour pouvoir effectuer ses propres expériences, Goldstein a changé la structure que Crookes avait donnée à ses tubes. Ainsi, il a ajouté plusieurs perforations à l'une des cathodes métalliques.

Un autre des changements déjà a fait pendant l'expérience, lorsque la tension entre le tube a augmenté de plusieurs milliers de volts.

Le résultat était une nouvelle lueur à l'intérieur du tube, qui a commencé à partir de la fin où était la cathode métallique perforée. Cependant, le point culminant a été que les nouveaux rayons se sont déplacés dans la direction opposée à la cathode.

Goldsteín a conclu qu'en plus des rayons de cathode, qui allait de la cathode avec une charge négative à une charge positive, il y avait un autre type qui a voyagé dans la direction opposée. Le scientifique les a appelés rayons de canal.

Le comportement de ces rayons différait non seulement de la cathode dans leur trajectoire. De plus, les particules ont également présenté un comportement opposé en ce qui concerne leur champ magnétique et leur champ électrique.

Goldstein a déduit que la charge électrique des rayons de canal devrait être la contraire à celle des rayons de cathode, c'est-à-dire positif.

Modification des tubes cathodiques

Les expériences d'Eugen Goldstein étaient également fondamentales pour en savoir plus sur les notions techniques sur les rayons de la cathode.

Grâce à ses expériences avec les tubes vides, le scientifique a découvert que les rayons de la cathode pouvaient projeter des ombres aiguës dans une direction perpendiculaire à la zone couverte par la cathode.

Cette découverte était très utile pour modifier la conception des tubes cathodiques qui ont été utilisés jusqu'à ce moment. Ainsi, les cathodes concaves pourraient être placées dans leurs coins, de sorte que les rayons focalisés sont apparus. Cette technique avait plus tard une grande variété d'applications.

D'un autre côté, les rayons de canal, également appelés rayons anodiques ou rayons positifs, dépendent directement des caractéristiques physiques et chimiques du gaz qui est introduit à l'intérieur du tube.

Entre autres aspects, la relation entre la masse des particules et la charge électrique est différente en fonction de la nature du gaz utilisé.

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Ce facteur de différenciation a permis de clarifier le fait que les particules ont quitté l'intérieur du gaz, au lieu de le faire de l'anode tube électrifié.

Premiers pas de la découverte du proton

Bien que, parfois, sa découverte lui soit attribuée, Goldstein n'était responsable que de mettre la base qui a conduit à confirmer l'existence de particules fondamentales avec une charge positive.

Source: Slideplayer

Dans ses expériences avec les tubes de rayons de cathode modifiés, le scientifique a observé des rayons qui ont traversé la cathode dans la direction opposée des rayons de la cathode.

Après avoir étudié les rayons de canal, un nom qui a reçu ce nouveau type de rayon, Goldstein a déterminé qu'ils étaient formés par des particules de charge positive et que leur masse était différente selon le gaz utilisé.

Cependant, la découverte du proton a été faite des décennies plus tard, lorsque le chimiste britannique et physicien Ernest Rutherford a mené des expériences similaires avec de l'azote.

Fondations de la physique moderne

En plus des résultats concrets de ses expériences, Goldstein a contribué avec eux la base de la physique moderne. De cette façon, la découverte des rayons de canal a permis de confirmer l'idée que les atomes se sont déplacés avec un modèle spécifique et à grande vitesse.

Les deux idées étaient essentielles au développement de la physique atomique actuelle, le domaine de la physique qui analyse les propriétés et le comportement des atomes dans tous leurs aspects.

Entre autres aspects, le travail de Goldstein était fondamental pour l'étude des isotopes, en plus de sa contribution à d'autres applications scientifiques qui, encore aujourd'hui, sont entièrement valables.

Œuvres publiées

Pendant plusieurs décennies, des études Goldstein ont été publiées dans divers magazines. Parmi les plus importants sont Ueber Die Reflection Elektrischer Strahlen (1882); Ueber Elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber die durch kathodenstrahlen Hercgerufenen färbungen einiger salze (1897); et Ueber eine noch nicht intersuchte strahlungsform an der kathode induzierter enlanggen (1898).

La même année de sa mort, 1930, tous ses écrits ont été rassemblés pour être publiés en un seul volume. L'œuvre a reçu le titre de Rayons canales.

Les références

1. Coin éducatif. Eugen Goldstein, sa découverte des rayons de la chaîne qui ont conduit à la découverte des isotopes. Obtenu à partir du coin.org
2. Pour l'éducation. Eugen Goldstein - Biographie et modèle atomique. Obtenu à partir de porlaeducacion.mx
3. Les éditeurs d'Enyclopaedia Britannica. Eugen Goldstein. Obtenu de Britannica.com
4. Dictionnaire complet de la biographie scientifique. Goldstein, Eugen. Obtenu à partir d'encyclopédie.com
5. Sutori. HISTOIRE DU PROJET ATOM. Obtenu à partir de sutori.com
6. Cerveau. Rayons et propriétés des rayons positifs (ou) rayons de canal. Obtenu à partir de cerveau.com