EUGEN GOLDSTEIN: การค้นพบและการมีส่วนร่วม - กายภาพ - 2026

Eugen Goldsteinเป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันที่มีชื่อเสียงซึ่งเกิดในโปแลนด์ยุคปัจจุบันในปี พ.ศ. 2393 ผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขาประกอบด้วยการทดลองเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าในก๊าซและรังสีแคโทด

โกลด์สไตน์ระบุการมีอยู่ของโปรตอนว่ามีประจุเท่ากันและตรงข้ามกับอิเล็กตรอน การค้นพบนี้เกิดขึ้นจากการทดลองกับหลอดรังสีแคโทดในปีพ. ศ. 2429

ลำแสงของอิเล็กตรอนถูกส่งจากแคโทดไปยังขั้วบวก

มรดกที่โดดเด่นที่สุดชิ้นหนึ่งของเขาประกอบด้วยการค้นพบสิ่งที่เรียกว่าโปรตอนในปัจจุบันร่วมกับการฉายรังสีช่องทางหรือที่เรียกว่ารังสีขั้วบวกหรือรังสีบวก

มีแบบจำลองอะตอมของ Goldstein หรือไม่?

Godlstein ไม่ได้เสนอแบบจำลองอะตอมแม้ว่าการค้นพบของเขาจะอนุญาตให้พัฒนาแบบจำลองอะตอมของทอมสันได้

ในทางกลับกันบางครั้งเขาได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ค้นพบโปรตอนซึ่งเขาสังเกตเห็นในท่อสุญญากาศซึ่งเขาสังเกตเห็นรังสีแคโทด อย่างไรก็ตามเออร์เนสต์รัทเทอร์ฟอร์ดถือเป็นผู้ค้นพบในวงการวิทยาศาสตร์

การทดลองรังสีแคโทด

ท่อ Crookes

Goldstein เริ่มการทดลองกับท่อ Crookes ในปี 1970 จากนั้นเขาได้ทำการดัดแปลงโครงสร้างที่พัฒนาโดย William Crookes ในศตวรรษที่ 19

โครงสร้างพื้นฐานของท่อ Crookes ประกอบด้วยท่อเปล่าที่ทำจากแก้วซึ่งก๊าซไหลเวียนอยู่ภายใน ความดันของก๊าซภายในท่อถูกควบคุมโดยการกลั่นกรองการคายอากาศภายในท่อ

อุปกรณ์นี้มีชิ้นส่วนโลหะสองชิ้นที่ปลายแต่ละด้านซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดและปลายทั้งสองเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าภายนอก

โดยการทำให้หลอดไฟฟ้าทำให้อากาศแตกตัวเป็นไอออนและกลายเป็นตัวนำไฟฟ้า ดังนั้นก๊าซจะกลายเป็นเรืองแสงเมื่อปิดวงจรระหว่างปลายทั้งสองข้างของหลอด

Crookes สรุปว่าปรากฏการณ์นี้เกิดจากการมีอยู่ของรังสีแคโทดนั่นคือการไหลของอิเล็กตรอน จากการทดลองนี้แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของอนุภาคมูลฐานที่มีประจุลบในอะตอม

การดัดแปลงท่อ Crookes

Goldstein ได้ปรับเปลี่ยนโครงสร้างของท่อ Crookes โดยเพิ่มการเจาะหลายรูให้กับแคโทดโลหะตัวใดตัวหนึ่งในท่อ

นอกจากนี้เขายังทำการทดลองซ้ำด้วยการดัดแปลงหลอด Crookes เพิ่มแรงดันไฟฟ้าระหว่างปลายท่อเป็นหลายพันโวลต์

ภายใต้โครงร่างใหม่นี้ Goldstein ค้นพบว่าท่อเปล่งแสงใหม่จากปลายท่อที่ถูกเจาะ

อย่างไรก็ตามจุดเด่นคือรังสีเหล่านี้เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับรังสีแคโทดและเรียกว่ารังสีช่อง

โกลด์สตีนสรุปว่านอกจากรังสีแคโทดซึ่งเดินทางจากแคโทด (ประจุลบ) ไปยังขั้วบวก (ประจุบวก) แล้วยังมีรังสีอีกชนิดหนึ่งที่เดินทางไปในทิศทางตรงกันข้ามนั่นคือจากขั้วบวกไปยังขั้วลบของหลอดดัดแปลง

นอกจากนี้พฤติกรรมของอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กนั้นตรงกันข้ามกับรังสีแคโทดโดยสิ้นเชิง

กระแสใหม่นี้ได้รับบัพติศมาโดย Goldstein เป็นรังสีช่อง เนื่องจากรังสีแชนแนลเดินทางไปในทิศทางตรงกันข้ามกับรังสีแคโทด Goldstein จึงอนุมานได้ว่าลักษณะของประจุไฟฟ้าของพวกมันจะต้องตรงกันข้ามด้วย นั่นคือรังสีของช่องมีประจุบวก

ช่องรังสี

รังสีแชนแนลเกิดขึ้นเมื่อรังสีแคโทดชนกับอะตอมในก๊าซที่ถูกกักขังภายในหลอดทดลอง

อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเท่ากันจะขับไล่กันและกัน เริ่มจากฐานนี้อิเล็กตรอนของรังสีแคโทดจะขับไล่อิเล็กตรอนของอะตอมของก๊าซและส่วนหลังจะถูกปลดปล่อยออกจากการก่อตัวเดิม

อะตอมของก๊าซสูญเสียประจุลบและกลายเป็นประจุบวก ไอออนบวกเหล่านี้ถูกดึงดูดไปยังขั้วลบของหลอดเนื่องจากมีแรงดึงดูดตามธรรมชาติระหว่างประจุไฟฟ้าที่ตรงกันข้าม

โกลด์สไตน์ตั้งชื่อรังสีเหล่านี้ว่า "คานัลสตราห์เลน" เพื่ออ้างถึงคู่ของรังสีแคโทด ไอออนที่มีประจุบวกซึ่งประกอบขึ้นเป็นรังสีของช่องจะเคลื่อนที่ไปยังแคโทดที่มีรูพรุนจนกว่าจะทะลุผ่านได้ตามลักษณะของการทดลอง

ดังนั้นปรากฏการณ์ประเภทนี้จึงเป็นที่รู้จักในโลกวิทยาศาสตร์ว่าเป็นรังสีแชนแนลเนื่องจากพวกมันผ่านการเจาะทะลุที่มีอยู่ในแคโทดของหลอดศึกษา

การดัดแปลงท่อแคโทด

ในทำนองเดียวกันบทความของ Eugen Godlstein ยังมีส่วนสำคัญในการเสริมสร้างแนวคิดทางเทคนิคเกี่ยวกับรังสีแคโทดให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

จากการทดลองในท่ออพยพ Goldstein พบว่ารังสีแคโทดสามารถทำให้เกิดเงาที่คมชัดของการแผ่รังสีที่ตั้งฉากกับบริเวณที่มีขั้วลบปกคลุม

การค้นพบนี้มีประโยชน์อย่างมากในการปรับเปลี่ยนการออกแบบท่อแคโทดที่ใช้ในปัจจุบันและเพื่อวางแคโทดแบบเว้าไว้ที่มุมเพื่อผลิตรังสีที่โฟกัสซึ่งจะนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลายในอนาคต

รังสีแชนแนลหรือที่เรียกว่ารังสีขั้วบวกหรือรังสีบวกขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของก๊าซที่บรรจุอยู่ภายในท่อโดยตรง

ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างประจุไฟฟ้าและมวลของอนุภาคจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะของก๊าซที่ใช้ในระหว่างการทดลอง

ด้วยข้อสรุปนี้ความจริงที่ว่าอนุภาคออกมาจากภายในของก๊าซไม่ใช่จากขั้วบวกของหลอดไฟฟ้าจึงได้รับการชี้แจง

ผลงานของ Goldstein

ขั้นตอนแรกในการค้นพบโปรตอน

จากความแน่นอนที่ว่าประจุไฟฟ้าของอะตอมเป็นกลาง Goldstein จึงทำตามขั้นตอนแรกเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของอนุภาคพื้นฐานที่มีประจุบวก

พื้นฐานของฟิสิกส์สมัยใหม่

งานวิจัยของโกลด์สไตน์นำพื้นฐานของฟิสิกส์สมัยใหม่มาด้วยเนื่องจากการสาธิตการมีอยู่ของรังสีแชนแนลทำให้เกิดความคิดที่ว่าอะตอมเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและมีรูปแบบการเคลื่อนที่ที่เฉพาะเจาะจง

ความคิดประเภทนี้เป็นกุญแจสำคัญในสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่าฟิสิกส์อะตอมนั่นคือสาขาฟิสิกส์ที่ศึกษาพฤติกรรมและคุณสมบัติของอะตอมอย่างครบถ้วน

การศึกษาไอโซโทป

ดังนั้นการวิเคราะห์ของ Goldstein จึงก่อให้เกิดการศึกษาไอโซโทปตัวอย่างเช่นในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อีกมากมายที่มีผลบังคับใช้ในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตามชุมชนวิทยาศาสตร์ระบุถึงการค้นพบโปรตอนของนักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวนิวซีแลนด์ Ernest Rutherford ในกลางปีพ. ศ. 2461

การค้นพบโปรตอนซึ่งเป็นคู่ของอิเล็กตรอนได้วางรากฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองอะตอมที่เรารู้จักในปัจจุบัน

อ้างอิง

1. การทดลองคลองเรย์ (2559). สืบค้นจาก: byjus.com
2. แบบจำลองอะตอมและอะตอม (nd) กู้คืนจาก: recursostic.educacion.es
3. Eugen Goldstein (1998). สารานุกรมบริแทนนิกาอิงค์สืบค้นจาก: britannica.com
4. Eugen Goldstein (nd). กู้คืนจาก: chemed.chem.purdue.edu
5. โปรตอน (sf) ฮาวานาคิวบา กู้คืนจาก: ecured.cu
6. Wikipedia, สารานุกรมเสรี (2018). Eugen Goldstein สืบค้นจาก: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, สารานุกรมเสรี (2018). หลอด Crookes สืบค้นจาก: es.wikipedia.org