Eugen Goldstein Découvertes et Contributions

Eugen Goldstein Il était un physicien allemand de premier plan, né dans la Pologne moderne en 1850. Ses travaux scientifiques incluent des expériences avec des phénomènes électriques dans les gaz et les rayons cathodiques.

Goldstein a identifié l'existence de protons comme des charges égales et opposées aux électrons. Cette découverte a été réalisée par expérimentation avec des tubes cathodiques, en 1886.

L'un de ses héritages les plus marquants a été la découverte de ce que l'on appelle aujourd'hui des protons, ainsi que des rayons de canaux, également appelés rayons anodiques ou positifs.

Index

• 1 Y avait-il un modèle atomique de Goldstein?
• 2 Expériences avec des rayons cathodiques
  • 2.1 tubes de Crookes
  • 2.2 Modification des tubes de Crookes
• 3 Les rayons du canal
  • 3.1 Modification des tubes cathodiques
• 4 contributions de Goldstein
  • 4.1 Premiers pas dans la découverte du proton
  • 4.2 Fondements de la physique moderne
  • 4.3 Étude isotopique
• 5 références

Y avait-il un modèle atomique de Goldstein?

Godlstein n'a pas proposé de modèle atomique, bien que ses découvertes aient permis le développement du modèle atomique de Thomson.

Par contre, il est parfois crédité comme le découvreur du proton que j'observe dans les tubes à vide où il observait les rayons de la cathode. Néanmoins, Ernest Rutherford est considéré comme le découvreur de la communauté scientifique.

Expériences avec des rayons cathodiques

Tubes de Crookes

Goldstein a commencé ses expériences avec les tubes Crookes au cours des années 70. Il a ensuite apporté des modifications à la structure développée par William Crookes au 19ème siècle.

La structure de base du tube de Crookes consiste en un tube vide en verre dans lequel circulent des gaz. La pression des gaz à l'intérieur du tube est régulée en modérant l'évacuation de l'air à l'intérieur.

L'appareil comporte deux parties métalliques, une à chaque extrémité, qui servent d'électrodes et les deux extrémités sont connectées à des sources de tension externes.

Lors de l'électrification du tube, l'air s'ionise et devient conducteur de l'électricité. Par conséquent, les gaz deviennent fluorescents lorsque le circuit entre les deux extrémités du tube est fermé.

Crookes a conclu que ce phénomène était dû à l'existence de rayons cathodiques, c'est-à-dire à un flux d'électrons. Avec cette expérience, l'existence de particules élémentaires à charge négative dans les atomes a été démontrée.

Modification des tubes de Crookes

Goldstein a modifié la structure du tube de Crookes et a ajouté plusieurs perforations à l'une des cathodes métalliques du tube.

En outre, il a répété l'expérience avec la modification du tube de Crookes, en augmentant la tension entre les extrémités du tube à plusieurs milliers de volts.

Sous cette nouvelle configuration, Goldstein a découvert que le tube émettait une nouvelle lueur qui partait de l'extrémité du tube perforé.

Cependant, le fait saillant est que ces rayons se sont déplacés dans la direction opposée aux rayons de la cathode et ont été appelés rayons de canaux.

Goldstein a conclu qu'en plus des rayons cathodiques, qui passaient de la cathode (charge négative) à l'anode (charge positive), un autre rayon se déplaçait dans la direction opposée, c'est-à-dire de l'anode à la cathode du tube modifié.

De plus, le comportement des particules vis-à-vis de leur champ électrique et de leur champ magnétique était totalement opposé à celui des rayons cathodiques.

Ce nouveau flux a été baptisé par Goldstein en tant que rayons de canaux. Comme les rayons du canal se déplaçaient dans la direction opposée aux rayons cathodiques, Goldstein en a déduit que la nature de leur charge électrique devait également être opposée. C'est-à-dire que les rayons du canal avaient une charge positive.

Les rayons du canal

Des rayons de canaux apparaissent lorsque les rayons de la cathode entrent en collision avec les atomes du gaz confiné dans le tube à essai.

Les particules à charges égales se repoussent. A partir de cette base, les électrons du rayon cathodique repoussent les électrons des atomes du gaz et ces derniers sont détachés de leur formation initiale.

Les atomes de gaz perdent leur charge négative et sont chargés positivement. Ces cations sont attirés par l'électrode négative du tube, étant donné l'attraction naturelle entre les charges électriques opposées.

Goldstein a appelé ces rayons "Kanalstrahlen", pour faire référence à la contrepartie des rayons cathodiques. Les ions chargés positivement qui constituent les rayons du canal se dirigent vers la cathode perforée jusqu'à ce qu'ils la traversent, compte tenu de la nature de l'expérience.

Par conséquent, ce type de phénomène est connu dans le monde scientifique sous le nom de rayons de canaux, car ils traversent la perforation existante dans la cathode du tube étudié.

Modification des tubes cathodiques

De même, les essais d’Eugen Godlstein ont également contribué de manière remarquable à approfondir les notions techniques sur les rayons cathodiques.

Grâce à des expériences sur des tubes sous vide, Goldstein a détecté que les rayons cathodiques pouvaient projeter des ombres d'émission aiguës perpendiculaires à la zone couverte par la cathode.

Cette découverte a été très utile pour modifier la conception des tubes cathodiques utilisés jusqu'à présent et pour placer des cathodes concaves dans leurs coins, afin de produire des rayons focalisés qui seraient utilisés dans diverses applications à l'avenir.

D'autre part, les rayons des canaux, également appelés rayons anodiques ou rayons positifs, dépendent directement des caractéristiques physico-chimiques du gaz contenu dans le tube.

Par conséquent, la relation entre la charge électrique et la masse des particules sera différente en fonction de la nature du gaz utilisé pendant l'expérience.

Avec cette conclusion, le fait que les particules soient sorties du gaz, et non l’anode du tube électrifié, a été clarifié.

Contributions de Goldstein

Premiers pas dans la découverte du proton

Sur la base de la certitude que la charge électrique des atomes est neutre, Goldstein a fait les premiers pas pour vérifier l’existence de particules fondamentalement chargées.

Fondements de la physique moderne

Les recherches de Goldstein ont apporté avec lui les fondements de la physique moderne, car la démonstration de l'existence de rayons de canaux a permis de formaliser l'idée que les atomes se déplaçaient rapidement et avec un modèle de mouvement spécifique.

Ce type de notions était essentiel dans ce que l'on appelle aujourd'hui la physique atomique, c'est-à-dire le domaine de la physique qui étudie le comportement et les propriétés des atomes dans leur intégralité.

Étude isotopique

Ainsi, l'analyse de Goldstein a conduit à l'étude des isotopes, par exemple, parmi de nombreuses autres applications scientifiques actuellement en vigueur.

Cependant, la communauté scientifique attribue la découverte du proton au chimiste et physicien néo-zélandais Ernest Rutherford, au milieu de 1918.

La découverte du proton, en contrepartie de l'électron, a jeté les bases de la construction du modèle atomique que nous connaissons aujourd'hui.

Références

1. Expérience sur les rayons du canal (2016). Récupéré de: byjus.com
2. L'atome et les modèles atomiques (s.f.). Récupéré de: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Extrait de: britannica.com
4. Eugen Goldstein (s.f.). Récupéré de: chemed.chem.purdue.edu
5. Proton (s.f.). La havane, cuba Récupéré de: ecured.cu
6. Wikipedia, l'encyclopédie libre (2018). Eugen Goldstein. Extrait de: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, l'encyclopédie libre (2018). Tube de Crookes. Extrait de: en.wikipedia.org