ЕУГЕН ГОЛДСТЕИН: ОТКРИЋА И ДОПРИНОСИ - ФИЗИЧКИ - 2025

Еуген Голдстеин био је угледни немачки физичар, рођен у данашњој Пољској 1850. године. Његов научни рад укључује експерименте са електричним појавама у гасовима и катодним зрацима.

Голдштајн је идентификовао постојање протона као једнаких и супротних наелектрисања електронима. Ово откриће је направљено експериментисањем са катодним цевима 1886. године.

Сноп електрона је усмерен од катоде до аноде.

Једна од његових најистакнутијих заоставштина састојала се у откривању онога што је данас познато као протони, заједно са каналним зрацима, такође познатим као анодни или позитивни зраци.

Да ли је постојао Голдстеин атомски модел?

Годлштајн није предложио атомски модел, мада су његова открића омогућила развој Тхомсоновог атомског модела.

С друге стране, понекад су заслужни за откривача протона, што је приметио у вакуумским цевима где је посматрао катодне зраке. Међутим, Ернест Рутхерфорд сматра се откривачем у научној заједници.

Експерименти са катодним зрацима

Цроокес цијеви

Голдстеин је започео своје експерименте са Цроокесовим цевима у 1970-им, а затим је направио модификације структуре коју је развио Виллиам Цроокес у 19. веку.

Основна структура Цроокесове цеви састоји се од празне цеви направљене од стакла, унутар које циркулишу гасови. Притисак гасова унутар цеви регулише се модерирањем евакуације ваздуха у њој.

Апарат има два метална дела, један на сваком крају, који делују као електроде, а оба краја су повезана са спољним изворима напона.

Електрификацијом цеви цев се јонизује и постаје проводник електричне енергије. Сходно томе, гасови постају флуоресцентни када се круг између два краја цеви затвори.

Цроокес је закључио да је тај феномен настао због постојања катодних зрака, односно протока електрона. Овим експериментом је показано постојање елементарних честица са негативним набојем у атомима.

Модификација Цроокес цеви

Голдстеин је модификовао структуру Цроокесове цеви, додајући неколико перфорација једном од металних катода у цеви.

Поред тога, поновио је експеримент са модификацијом Цроокесове цеви, повећавајући напон између крајева цеви на неколико хиљада волти.

Под овом новом конфигурацијом, Голдстеин је открио да цев емитује нови сјај с краја пробушене цеви.

Међутим, врхунац је да су се ови зраци кретали у супротном смеру од катодних зрака и називали су се каналним зрацима.

Голдстеин је закључио да је поред катодних зрака, које су путовале од катоде (негативни набој) према аноди (позитивно наелектрисање), постојала још једна зрака која је путовала у супротном смеру, то јест од аноде према катоди модификоване цеви.

Поред тога, понашање честица у односу на њихово електрично и магнетно поље било је потпуно супротно понашању катодних зрака.

Овај нови ток је Голдстеин крштавао као зраке канала. Пошто су канални зраци путовали у супротном смеру од катодних зрака, Голдстеин је закључио да природа њиховог електричног набоја мора бити супротна. Односно, канални зраци су били позитивно наелектрисани.

Канални зраци

Каналне зраке настају када се катодне зраке сударају са атомима у гасу који је омеђен унутар епрувете.

Једнако наелектрисане честице се одбијају једна према другој. Полазећи од ове базе, електрони катодне зраке одбијају електроне гасних атома, а они се ослобађају из своје првобитне формације.

Атоми гаса губе негативан набој и постају позитивно наелектрисани. Ови катиони привлаче негативну електроду цеви, имајући у виду природну привлачност између супротних електричних набоја.

Голдстеин је ове зраке назвао „Каналстрахлен“ да би се односио на пандан катодним зрацима. Позитивно наелектрисани јони који чине канале зрака крећу се према перфорираном катоду док не прођу кроз њега, с обзиром на природу експеримента.

Отуда је ова врста феномена позната у научном свету као каналне зраке, јер оне пролазе кроз постојећу перфорацију у катоди епрувете.

Модификација катодних цеви

Исто тако, есеји Еугена Годлстеина такође су значајно допринели продубљивању техничких предоџби о катодним зрацима.

Кроз експерименте у евакуисаним цевима, Голдстеин је открио да катодне зраке могу бацати оштре сенке емисије окомито на подручје које покрива катода.

Ово откриће било је веома корисно за модификацију дизајна катодних цеви до тада и постављање конкавних катода у њихове углове, како би се произвели фокусирани зраци који ће се користити у разним применама у будућности.

Каналне зраке, познате и као анодни или позитивни зраци, директно зависе од физичко-хемијских карактеристика гаса који се налази у цеви.

Сходно томе, однос између електричног набоја и масе честица биће различит у зависности од природе гаса који се користи током експеримента.

Овим закључком разјашњена је чињеница да су честице изашле из унутрашњости гаса, а не из аноде наелектрисане цеви.

Голдстеин прилози

Први кораци у откривању протона

На основу извесности да је електрични набој атома неутралан, Голдстеин је предузео прве кораке како би потврдио постојање позитивно набијених основних честица.

Основе савремене физике

Голдстеин-ов истраживачки рад донио је са собом темеље модерне физике, јер је демонстрација постојања каналских зрака омогућила да се формализује идеја да се атоми крећу брзо и са специфичним обрасцем кретања.

Ова врста појма била је кључна у ономе што је данас познато под називом атомска физика, тј. Поље физике која у целости проучава понашање и својства атома.

Изотопска студија

Голдстеинова анализа је, на пример, створила проучавање изотопа, на пример, међу многим другим научним применама које су данас у пуној снази.

Међутим, научна заједница приписује откриће протона новозеландском хемичару и физичару Ернесту Рутхерфорду средином 1918.

Откривање протона, као пандан електрона, поставило је темеље за изградњу атомског модела какав данас познајемо.

Референце

1. Цанал Раи Екперимент (2016). Опоравило од: бијус.цом
2. Модели атома и атома (нд) опорављени од: рецурсостиц.едуцацион.ес
3. Еуген Голдстеин (1998). Енцицлопӕдиа Британница, Инц. Обновљено од: британница.цом
4. Еуген Голдстеин (други). Опоравак од: цхемед.цхем.пурдуе.еду
5. Протон (сф). Хавана Куба. Опоравак од: еуред.цу
6. Википедиа, Слободна енциклопедија (2018). Еуген Голдстеин. Опоравак од: ес.википедиа.орг
7. Википедиа, Слободна енциклопедија (2018). Цроокес цијев. Опоравак од: ес.википедиа.орг