JOSEPH THOMSON: TIỂU SỬ VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP CHO KHOA HỌC VÀ HÓA HỌC - HÓA HỌC - 2026

Joseph John Thomson là một nhà hóa học nổi tiếng với nhiều đóng góp khác nhau, chẳng hạn như khám phá ra electron, mô hình nguyên tử của nó, phát hiện ra đồng vị hoặc thí nghiệm tia âm cực.

Ông sinh ra ở Cheetam Hill, một quận của Manchester, Anh vào ngày 18 tháng 12 năm 1856. Còn được gọi là “JJ” Thomson, ông học kỹ thuật tại Cao đẳng Owens, nay là một phần của Đại học Manchester, và sau đó là toán học tại Cambridge.

Năm 1890, JJ Thomson kết hôn với Rose Elizabeth Paget, con gái của bác sĩ Sir Edward George Paget, họ có hai người con: một gái tên Joan Paget Thomson và một trai, George Paget Thomson.

Sau này trở thành một nhà khoa học nổi tiếng, năm 1937, đoạt giải Nobel Vật lý cho công trình nghiên cứu của ông với các electron.

Ngay từ khi còn trẻ, Thomson đã tập trung nghiên cứu cấu trúc của nguyên tử, từ đó khám phá ra sự tồn tại của các electron và đồng vị, trong số nhiều đóng góp của ông.

Năm 1906, Thomson nhận giải Nobel Vật lý, "để ghi nhận công lao to lớn của ông trong nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về sự dẫn điện qua chất khí", cùng nhiều giải thưởng khác cho công trình của ông. (một)

Năm 1908, ông được vương miện Anh quốc phong tước hiệp sĩ và là Giáo sư Vật lý Danh dự tại Cambridge và tại Viện Hoàng gia, London.

Ông mất ngày 30 tháng 8 năm 1940, hưởng thọ 83 tuổi tại Thành phố Cambridge, Vương quốc Anh. Nhà vật lý được chôn cất tại Tu viện Westminster, gần mộ của Ngài Isaac Newton. (hai)

Những đóng góp chính của Thomson cho khoa học

Khám phá về electron

Năm 1897, JJ Thomson phát hiện ra một hạt mới nhẹ hơn hydro, được đặt tên là "electron".

Hydro được coi là một đơn vị đo trọng lượng nguyên tử. Cho đến thời điểm đó, nguyên tử là bộ phận nhỏ nhất của vật chất.

Theo nghĩa này, Thomson là người đầu tiên phát hiện ra các hạt hạ nguyên tử mang điện tích âm.

Mô hình nguyên tử của Thomson

Mô hình nguyên tử của Thomson là cấu trúc mà nhà vật lý người Anh cho là nguyên tử. Đối với nhà khoa học, nguyên tử là một khối cầu mang điện tích dương.

Ở đó, các electron mang điện tích âm phân bố đồng đều trên đám mây tích điện dương đó được nhúng vào, nghĩa là nó trung hòa điện tích dương của khối lượng nguyên tử.

Mô hình mới này thay thế mô hình do Dalton phát triển và sau đó sẽ được Rutherford, một đệ tử của Thomson tại Phòng thí nghiệm Cavendish, Cambridge, bác bỏ.

Tách nguyên tử

Thomson đã sử dụng các tia cực dương hoặc cực dương để tách các nguyên tử có khối lượng khác nhau. Phương pháp này giúp ông tính toán điện năng mang theo của mỗi nguyên tử và số phân tử trên một cm khối.

Bằng cách có thể phân chia các nguyên tử có khối lượng và điện tích khác nhau, nhà vật lý đã phát hiện ra sự tồn tại của đồng vị. Cũng theo cách này, với nghiên cứu về tia dương, ông đã tạo ra một bước tiến lớn đối với phép đo khối phổ.

Khám phá các đồng vị

JJ Thomson phát hiện ra rằng các ion neon có khối lượng khác nhau, nghĩa là trọng lượng nguyên tử khác nhau. Đây là cách Thomson chỉ ra rằng neon có hai loại phụ của đồng vị, neon-20 và neon-22.

Các đồng vị, được nghiên cứu cho đến ngày nay, là các nguyên tử của cùng một nguyên tố nhưng hạt nhân của chúng có số khối khác nhau, vì chúng được cấu tạo bởi các lượng neutron khác nhau ở tâm của chúng.

Thí nghiệm tia catốt

Tia catốt là dòng electron trong ống chân không, tức là ống thủy tinh có hai điện cực, một dương và một âm.

Khi điện cực âm, hay còn gọi là cực âm, bị đốt nóng, nó sẽ phát ra bức xạ hướng về điện cực dương hoặc cực dương, theo đường thẳng nếu không có từ trường trong đường đi đó.

Nếu các thành thủy tinh của ống được phủ bằng vật liệu huỳnh quang, thì sự va chạm của các catốt vào lớp đó sẽ tạo ra sự chiếu ánh sáng.

Thomson đã nghiên cứu hoạt động của tia âm cực và đi đến kết luận rằng tia này truyền theo đường thẳng.

Ngoài ra, những tia này có thể bị chuyển hướng khỏi đường đi của chúng khi có sự hiện diện của một nam châm, tức là từ trường. Ngoài ra, các tia có thể di chuyển các cánh bằng lực bằng khối lượng của các electron đang luân chuyển, do đó chứng tỏ rằng các electron có khối lượng.

JJ Thomson đã thử nghiệm với việc thay đổi khí bên trong ống tia âm cực nhưng không làm thay đổi hoạt động của các electron. Ngoài ra, tia âm cực đốt nóng các vật cản trở giữa các điện cực.

Kết luận, Thomson đã chỉ ra rằng tia âm cực có các hiệu ứng ánh sáng, cơ học, hóa học và nhiệt.

Các ống tia âm cực và đặc tính ánh sáng của chúng là yếu tố quyết định cho sự phát minh sau này của truyền hình ống (CTR) và máy quay video.

Khối quang phổ kế

JJ Thomson đã tạo ra cách tiếp cận đầu tiên đối với khối phổ kế . Công cụ này cho phép nhà khoa học nghiên cứu tỷ lệ khối lượng / điện tích của các ống tia âm cực, và đo mức độ chúng bị lệch đi do ảnh hưởng của từ trường và lượng năng lượng mà chúng mang theo.

Với nghiên cứu này, ông đã đi đến kết luận rằng tia âm cực bao gồm các tiểu thể tích điện âm, nằm bên trong nguyên tử, do đó công nhận tính phân chia của nguyên tử và dẫn đến hình dạng của điện tử.

Ngoài ra, những tiến bộ trong khối phổ vẫn tiếp tục cho đến ngày nay, phát triển thành các phương pháp khác nhau để tách các electron ra khỏi nguyên tử.

Ngoài ra, Thomson là người đầu tiên đề xuất ống dẫn sóng đầu tiên vào năm 1893. Thí nghiệm này bao gồm việc truyền sóng điện từ trong một khoang hình trụ có kiểm soát, được thực hiện lần đầu tiên vào năm 1897 bởi Lord Rayleigh, một người đoạt giải Nobel Vật lý khác.

Ống dẫn sóng sẽ được sử dụng rộng rãi trong tương lai, thậm chí ngày nay với truyền dữ liệu và cáp quang.

Di sản của Thomson

Thomson (Th) được thành lập như một đơn vị đo điện tích khối lượng trong phép đo khối phổ, được đề xuất bởi các nhà hóa học Cooks và Rockwood, để vinh danh Thomson.

Kỹ thuật này cho phép xác định sự phân bố của các phân tử của một chất theo khối lượng của chúng và bằng cách này, chúng ta có thể nhận ra những phân tử nào có trong một mẫu vật chất.

Công thức của Thomson (Th):

Tác phẩm xuất sắc

• Sự sản sinh điện qua khí, dẫn điện qua khí (1900).
• Lý thuyết phân tử của vật chất, Electron trong hóa học và sự hồi tưởng và phản xạ (1907).
• Ngoài Electron (1928).

Người giới thiệu

1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Tiểu sử. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. Thomson, Joseph J., Sự dẫn điện qua chất khí. Cambridge, Nhà xuất bản Đại học, 1903.
3. Menchaca Rocha, Arturo. Sự quyến rũ kín đáo của các hạt cơ bản.
4. Christen, Hans Rudolf, Cơ bản của Hóa học Đại cương và Vô cơ, Tập 1. Barcelona, ​​Tây Ban Nha. Ediciones Reverté SA, 1986.
5. Arzani, Aurora Cortina, Hóa học nguyên tố chung. Mexico, Biên tập Porrúa, 1967.
6. RG Cooks, AL Rockwood. Nhanh chóng Commun. Khối phổ. 5, 93 (1991).