Eugen Goldstein était un physicien allemand né en 1850 dont la principale contribution scientifique était la découverte des rayons anodiques, également appelés canaux. Son travail a également été essentiel pour que Joseph John Thomson présente plus tard son modèle atomique, ce que Goldstein n'a jamais fait..
Issu d'une famille aisée, Goldstein a travaillé à l'Observatoire de Berlin entre 1878 et 1890. Cependant, sa carrière s'est développée presque entièrement à l'Observatoire de Potsdam, où il a été chef de la section astrophysique. En outre, il a été professeur de physique à l'Université de Berlin.
Ses expériences sur les décharges électriques dans le vide ont conduit à la découverte des rayons de canal. Goldstein présente son travail à l'Académie de Berlin en 1886 et poursuit ses recherches sur le même sujet jusqu'au début du XXe siècle. Ses conclusions sur la trajectoire de ces rayons ont conduit en 1913 à la découverte d'isotopes.
Les résultats de ces expériences, en plus d'autres découvertes faites, ont été publiés dans divers magazines allemands. Enfin, ses articles ont été rassemblés pour publication dans un ouvrage intitulé Rayos Canales, en 1830, la même année de sa mort..
Index des articles
Eugen Goldstein est né le 5 septembre 1850 à Gleiwitz (l'actuelle ville polonaise de Gliwice), ville alors située en Haute-Silésie prussienne. Sa famille était dédiée à la viticulture, ce qui leur a permis d'avoir une position très riche.
Après des études au Gymnasium (institut) de Ratibor, il entre en 1869 à l'Université de Breslau. Goldstein a ensuite déménagé à Berlin, à l'université de laquelle il a terminé son doctorat sous la direction du physicien allemand Hermann von Helmholtz..
Goldstein a publié son premier travail scientifique en 1876, tandis que le dernier a été publié cinquante ans plus tard. La plupart d'entre eux étaient dédiés à des sujets liés à ce qui serait le grand intérêt de leur vie professionnelle: les chocs électriques, aussi bien dans un environnement à vide poussé que dans un environnement modéré.
Le scientifique a travaillé à l'observatoire de Berlin entre 1878 et 1890. En 1888, il est devenu professeur à l'Université de Berlin.
Avec l'aide de l'Académie des sciences, il a mené un grand nombre d'expériences sur les décharges électriques dans le vide qui ont conduit à la découverte de rapports de canaux. Ses œuvres lui ont valu la médaille Hughes en 1908.
Cependant, la majeure partie de sa carrière professionnelle s'est déroulée à l'Observatoire de Potsdam, en Allemagne. Là, il a occupé le poste de directeur du département d'astrophysique à partir de 1927. De même, Goldstein a collaboré avec l'Institut de physique technique.
En plus de ces activités scientifiques, Goldstein a servi en tant que juriste sur des questions liées à l'immigration juive, une communauté dont il faisait partie.
Eugen Goldstein se maria à un âge avancé, en 1925. Cinq ans plus tard, le 26 décembre 1930, il mourut et fut enterré au cimetière hébreu Weißensee, dans la ville de Berlin..
Les travaux de Goldstein avaient pour toile de fond les études menées par Julius Plücker au milieu du XIXe siècle sur la lumière émise dans les tubes à décharge et l'influence des champs magnétiques sur la lueur..
Plus tard, en 1869, Johann Wilhelm Hittorf analysa les tubes à décharge des rayons d'énergie qui s'étendent de la cathode, l'électrode négative..
Goldsteín avait déjà mené ses propres études sur les tubes à décharge dans les années 1870. À cette époque, il nomma les émissions lumineuses étudiées par d'autres scientifiques comme Kathodenstrahlen, ou rayons cathodiques.
En 1886, le chercheur a découvert que des tubes à décharge cathodiques perforés émettaient également de la lumière à l'extrémité de la cathode. Sa conclusion était qu'en plus des rayons cathodiques déjà connus, il y en avait d'autres qui se déplaçaient dans la direction opposée, de la cathode chargée négativement à l'anode chargée positivement..
Les rayons découverts par Goldstein ont traversé les canaux de la cathode, c'est pourquoi ils ont été appelés Kanalstrahlen, ou canaliser les rayons.
À son époque, la découverte de Goldstein était très appréciée et est devenue l'un des fondements de la physique contemporaine..
Malgré une certaine confusion sur cette question, Goldstein n'a jamais proposé son propre modèle atomique. Ses découvertes, cependant, ont été essentielles pour Thomson pour développer son.
Quelque chose de similaire se produit avec la découverte du proton. Goldstein a observé cette particule dans des tubes à vide lors d'expériences à rayons cathodiques, mais la communauté scientifique attribue la découverte à Ernest Rutherford..
Les premières expériences de Goldstein avec des tubes de Crookes ont été menées dans les années 1870. Pour ce faire, le scientifique a modifié la structure que William Crookes avait développée il y a des décennies..
Le tube de Crookes est constitué d'un tube vide en verre. Des gaz y circulent dont la pression peut être régulée en modérant l'évacuation de l'air à l'intérieur..
Cette structure contient deux pièces métalliques, qui agissent comme des électrodes. Chacune des pièces est située à une extrémité du tube, toutes deux connectées à des sources de tension externes.
Lorsque le tube est électrifié, l'air à l'intérieur est ionisé et devient un conducteur d'électricité. Cela provoque la fluorescence des gaz en fermant le circuit entre les deux extrémités..
Crookes a affirmé que ce phénomène était dû au flux d'électrons, qu'il appelait à l'époque les rayons cathodiques. Grâce à son expérience, il a été possible de démontrer l'existence de particules élémentaires chargées négativement dans les atomes.
Afin de mener ses propres expériences, Goldstein a changé la structure que Crookes avait donnée à ses tubes. Ainsi, il a ajouté plusieurs perforations à l'une des cathodes métalliques.
Un autre changement a été apporté au cours de l'expérience, lorsque la tension entre les extrémités du tube a augmenté de plusieurs milliers de volts..
Le résultat était une nouvelle lueur à l'intérieur du tube, qui partait de l'extrémité où se trouvait la cathode métallique perforée. Cependant, le point culminant était que les nouveaux rayons se déplaçaient dans la direction opposée à ceux de la cathode..
Goldsteín a conclu qu'en plus des rayons cathodiques, qui allaient de la cathode avec une charge négative à l'anode avec une charge positive, il y avait un autre type qui voyageait dans la direction opposée. Le scientifique les a nommés rayons de canal.
Le comportement de ces rayons ne différait pas seulement de ceux de la cathode dans leur trajectoire. De plus, les particules ont également présenté le comportement opposé en termes de champ magnétique et de champ électrique..
Goldstein en déduit que la charge électrique des rayons du canal doit être l'opposé de celle des rayons cathodiques, c'est-à-dire positive.
Les expériences d'Eugen Goldstein étaient également essentielles pour en savoir plus sur les notions techniques sur les rayons cathodiques.
Grâce à ses expériences avec des tubes vides, le scientifique a découvert que les rayons cathodiques pouvaient projeter des ombres nettes dans une direction perpendiculaire à la zone couverte par la cathode..
Cette découverte a été très utile pour pouvoir modifier la conception des tubes cathodiques qui ont été utilisés jusqu'à ce moment. Ainsi, des cathodes concaves pourraient être placées dans leurs coins, de manière à ce que des rayons focalisés apparaissent. Cette technique a eu plus tard une grande variété d'applications.
D'autre part, les rayons de canal, également appelés rayons anodiques ou rayons positifs, dépendent directement des caractéristiques physiques et chimiques du gaz qui est introduit à l'intérieur du tube..
Entre autres aspects, la relation entre la masse des particules et la charge électrique est différente selon la nature du gaz utilisé..
Ce facteur de différenciation a permis de clarifier le fait que les particules sortaient de l'intérieur du gaz, au lieu de l'anode du tube électrifié..
Bien que, parfois, sa découverte lui soit créditée, Goldstein n'était responsable que de jeter les bases qui ont conduit à la confirmation de l'existence de particules fondamentales chargées positivement..
Dans ses expériences avec des tubes cathodiques modifiés, le scientifique a observé des rayons traversant la cathode dans la direction opposée aux rayons cathodiques..
Après avoir étudié les rayons canal, nom donné à ce nouveau type de rayon, Goldstein a déterminé qu'ils étaient constitués de particules chargées positivement et que leur masse était différente selon le gaz utilisé..
Cependant, la découverte du proton a été faite des décennies plus tard, lorsque le chimiste et physicien britannique Ernest Rutherford a mené des expériences similaires avec l'azote..
Outre les résultats concrets de ses expériences, Goldstein a contribué avec eux aux fondements de la physique moderne. De cette manière, la découverte des rayons de canal a confirmé l'idée que les atomes se déplaçaient selon un schéma spécifique et à grande vitesse..
Les deux idées ont été essentielles au développement de la physique atomique actuelle, le domaine de la physique qui analyse les propriétés et le comportement des atomes sous tous leurs aspects..
Entre autres aspects, les travaux de Goldstein ont été fondamentaux pour l'étude des isotopes, en plus de sa contribution à d'autres applications scientifiques qui sont encore en pleine vigueur aujourd'hui..
Pendant plusieurs décennies, les études de Goldstein ont été publiées dans divers magazines. Parmi les plus importants, on trouve Ueber Die Reflection Elektrischer Strahlen (1882); Ueber elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber die durch Kathodenstrahlen hervorgerufenen Färbungen einiger Salze (1897); Oui Ueber eine noch nicht untersuchte Strahlungsform an der Kathode induzierter Entladungen (1898).
La même année de sa mort, 1930, tous ses écrits furent rassemblés pour être publiés en un seul volume. L'œuvre a reçu le titre de Rayons de canal.
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