Joseph John Thomson adalah seorang ahli kimia terkemuka untuk berbagai kontribusi, seperti penemuan elektron, model atomnya , penemuan isotop atau percobaan sinar katoda.
Ia lahir di Cheetam Hill, sebuah distrik di Manchester, Inggris, pada 18 Desember 1856. Juga dikenal sebagai “JJ” Thomson, ia belajar teknik di Owens College, sekarang bagian dari Universitas Manchester, dan kemudian matematika di Cambridge.
Pada tahun 1890, JJ Thomson menikahi Rose Elizabeth Paget, putri dokter Sir Edward George Paget, dengan siapa ia memiliki dua anak: seorang gadis, bernama Joan Paget Thomson, dan seorang anak laki-laki, George Paget Thomson.
Yang terakhir akan menjadi ilmuwan terkenal, memperoleh pada tahun 1937, Hadiah Nobel dalam Fisika untuk karyanya dengan elektron.
Sejak usia muda, Thomson memfokuskan studinya pada struktur atom, sehingga menemukan keberadaan elektron dan isotop, di antara banyak kontribusi lainnya.
Pada tahun 1906, Thomson menerima Hadiah Nobel dalam Fisika, “sebagai pengakuan atas jasa besar penelitian teoretis dan eksperimentalnya tentang konduksi listrik melalui gas”, di antara banyak penghargaan lain untuk karyanya. (satu)
Pada tahun 1908, ia dianugerahi gelar kebangsawanan oleh mahkota Inggris dan menjabat sebagai Profesor Kehormatan Fisika di Cambridge dan di Royal Institute, London.
Dia meninggal pada tanggal 30 Agustus 1940, pada usia 83, di Kota Cambridge, Inggris. Fisikawan itu dimakamkan di Westminster Abbey, dekat makam Sir Isaac Newton. (dua)
Kontribusi utama Thomson untuk sains
Penemuan elektron
Pada tahun 1897, JJ Thomson menemukan partikel baru yang lebih ringan dari hidrogen, yang diberi nama “elektron”.
Hidrogen dianggap sebagai satuan pengukuran untuk berat atom. Sampai saat itu, atom adalah bagian terkecil dari materi .
Dalam pengertian ini, Thomson adalah orang pertama yang menemukan partikel subatom sel bermuatan negatif.
Model atom Thomson
Model atom Thomson adalah struktur yang oleh fisikawan Inggris dikaitkan dengan atom. Bagi ilmuwan, atom adalah bola bermuatan positif.
Di sana elektron-elektron bermuatan negatif yang terdistribusi secara merata pada awan bermuatan positif itu tertanam, artinya, yang menetralkan muatan positif dari massa atom.
Model baru ini menggantikan model yang dikembangkan oleh Dalton dan nantinya akan dibantah oleh Rutherford, murid Thomson di Cavendish Laboratories, Cambridge.
Pemisahan atom
Thomson menggunakan sinar positif atau anoda untuk memisahkan atom dengan massa yang berbeda. Metode ini memungkinkan dia untuk menghitung listrik yang dibawa oleh setiap atom dan jumlah molekul per sentimeter kubik.
Dengan mampu membagi atom dengan massa dan muatan yang berbeda, fisikawan menemukan keberadaan isotop. Juga dengan cara ini, dengan studinya tentang sinar positif, dia menghasilkan kemajuan besar menuju spektrometri massa.
Penemuan isotop
JJ Thomson menemukan bahwa ion neon memiliki massa yang berbeda, yaitu berat atom yang berbeda. Beginilah cara Thomson menunjukkan bahwa neon memiliki dua subtipe isotop, neon-20 dan neon-22.
Isotop, dipelajari sampai hari ini, adalah atom dari unsur yang sama tetapi inti mereka memiliki nomor massa yang berbeda, karena mereka terdiri dari jumlah neutron yang berbeda di pusatnya.
Percobaan sinar katoda
Sinar katoda adalah aliran elektron dalam tabung vakum, yaitu tabung kaca dengan dua elektroda, satu positif dan negatif lainnya.
Ketika elektroda negatif, atau juga disebut katoda, dipanaskan, ia memancarkan radiasi yang diarahkan ke elektroda positif, atau anoda, dalam garis lurus jika tidak ada medan magnet di jalur itu.
Jika dinding kaca tabung ditutupi dengan bahan fluoresen, tumbukan katoda terhadap lapisan itu menghasilkan proyeksi cahaya.
Thomson mempelajari perilaku sinar katoda dan sampai pada kesimpulan bahwa sinar merambat dalam garis lurus.
Juga bahwa sinar-sinar ini dapat dibelokkan dari jalurnya dengan adanya magnet, yaitu medan magnet. Selain itu, sinar dapat menggerakkan bilah dengan kekuatan massa elektron yang berperedaran, sehingga menunjukkan bahwa elektron memiliki massa.
JJ Thomson bereksperimen dengan memvariasikan gas di dalam tabung sinar katoda tetapi tidak memvariasikan perilaku elektron. Juga, sinar katoda memanaskan benda-benda yang menghalangi antara elektroda.
Sebagai kesimpulan, Thomson telah menunjukkan bahwa sinar katoda memiliki efek cahaya, mekanik, kimia dan termal.
Tabung sinar katoda dan sifat cahayanya sangat penting untuk penemuan televisi tabung (CTR) dan kamera video kemudian.
Spektrometer massa
JJ Thomson menciptakan pendekatan pertama untuk spektrometer massa . Alat ini memungkinkan ilmuwan untuk mempelajari rasio massa / muatan tabung sinar katoda, dan untuk mengukur seberapa banyak mereka dibelokkan oleh pengaruh medan magnet dan jumlah energi yang mereka bawa.
Dengan penelitian ini ia sampai pada kesimpulan bahwa sinar katoda terdiri dari sel-sel bermuatan negatif, yang berada di dalam atom, sehingga mendalilkan pembagian atom dan memunculkan sosok elektron.
Juga, kemajuan dalam spektrometri massa berlanjut hingga hari ini, berkembang menjadi metode yang berbeda untuk memisahkan elektron dari atom.
Selain itu, Thomson adalah orang pertama yang menyarankan pandu gelombang pertama pada tahun 1893. Eksperimen ini terdiri dari perambatan gelombang elektromagnetik dalam rongga silinder terkontrol, yang pertama kali dilakukan pada tahun 1897 oleh Lord Rayleigh, pemenang Hadiah Nobel Fisika lainnya.
Waveguides akan banyak digunakan di masa depan, bahkan hari ini dengan transmisi data dan serat optik.
Warisan Thomson
Thomson (Th) didirikan sebagai satuan pengukuran muatan massa dalam spektrometri massa, diusulkan oleh ahli kimia Cooks dan Rockwood, untuk menghormati Thomson.
Teknik ini memungkinkan untuk menentukan distribusi molekul zat menurut massanya dan, dengan ini, untuk mengenali molekul mana yang ada dalam sampel materi.
Rumus Thomson (Th):
Karya yang luar biasa
- Pelepasan Listrik Melalui Gas, Konduksi Listrik Melalui Gas (1900).
- Corpuscular Theory of Matter, Electron in Chemistry and Recollections and Reflections (1907).
- Melampaui Elektron (1928).
Referensi
- Nobel Media AB (2014). J. Thomson – Biografi. Hadiah Nobel.org. hadiah nobel.org.
- Thomson, Joseph J. Konduksi listrik melalui gas. Cambridge, Pers Universitas, 1903.
- Menchaca Rocha, Arturo. Pesona rahasia partikel elementer.
- Christen, Hans Rudolf, Dasar-dasar Kimia Umum dan Anorganik, Volume 1 . Barcelona, Spanyol. Ediciones Reverté SA, 1986.
- Arzani, Aurora Cortina, Kimia Unsur Umum. Meksiko, Editorial Porra, 1967.
- RG Cooks, AL Rockwood. Komunitas Cepat. Spektrom Massa . 5, 93 (1991).