Eugen goldstein era un fisico tedesco nato nel 1850 il cui principale contributo scientifico fu la scoperta dei raggi anodici, detti anche canali. Il suo lavoro fu anche essenziale per Joseph John Thomson per presentare in seguito il suo modello atomico, qualcosa che Goldstein non fece mai..
Proveniente da una famiglia benestante, Goldstein lavorò all'Osservatorio di Berlino tra il 1878 e il 1890. Tuttavia, la sua carriera si sviluppò quasi interamente all'Osservatorio di Potsdam, dove servì come capo della sezione di astrofisica. Inoltre, è stato professore di fisica presso l'Università di Berlino.
I suoi esperimenti sulle scariche elettriche nel vuoto hanno portato alla scoperta dei raggi del canale. Goldstein presentò il suo lavoro all'Accademia di Berlino nel 1886 e continuò la sua ricerca sullo stesso argomento fino all'inizio del XX secolo. Le sue conclusioni sulla traiettoria di questi raggi portarono nel 1913 alla scoperta degli isotopi.
I risultati di questi esperimenti, oltre ad altre scoperte fatte, furono pubblicati su varie riviste tedesche. Infine, i suoi articoli furono raccolti per la pubblicazione in un'opera chiamata Rayos Canales, nel 1830, lo stesso anno della sua morte..
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Eugen Goldstein nacque il 5 settembre 1850 a Gleiwitz (l'attuale città polacca di Gliwice), una città allora situata nell'Alta Slesia prussiana. La sua famiglia era dedita alla viticoltura, che gli ha permesso di avere una posizione molto ricca.
Dopo aver studiato al Ginnasio (istituto) di Ratibor, nel 1869 entrò all'Università di Breslavia. Goldstein in seguito si trasferì a Berlino, presso la cui università completò il dottorato sotto la supervisione del fisico tedesco Hermann von Helmholtz..
Goldstein pubblicò il suo primo lavoro scientifico nel 1876, mentre l'ultimo fu pubblicato cinquant'anni dopo. La maggior parte di esse erano dedicate ad argomenti legati a quello che sarebbe stato il grande interesse della loro vita professionale: le scosse elettriche, sia in ambiente ad alto vuoto che in ambiente moderato..
Lo scienziato lavorò all'osservatorio di Berlino tra il 1878 e il 1890. Nel 1888 divenne professore all'Università di Berlino.
Con l'aiuto dell'Accademia delle Scienze, ha condotto un gran numero di esperimenti sulle scariche elettriche nel vuoto che hanno portato alla scoperta dei rapporti dei canali. Le sue opere lo portarono a ricevere la medaglia Hughes nel 1908.
Tuttavia, la maggior parte della sua carriera professionale è stata trascorsa all'Osservatorio di Potsdam, in Germania. Lì ha ricoperto la carica di direttore del dipartimento di astrofisica dal 1927. Allo stesso modo, Goldstein ha collaborato con l'Istituto di fisica tecnica.
Oltre a queste attività scientifiche, Goldstein ha prestato servizio come giurista in questioni relative all'immigrazione ebraica, una comunità di cui faceva parte.
Eugen Goldstein si sposò in età avanzata, nel 1925. Cinque anni dopo, il 26 dicembre 1930, morì e fu sepolto nel cimitero ebraico Weißensee, nella città di Berlino..
Il lavoro di Goldstein ha avuto come sfondo gli studi condotti da Julius Plücker a metà del XIX secolo sulla luce emessa nei tubi a scarica e sull'influenza che i campi magnetici avevano sul bagliore..
Successivamente, nel 1869, Johann Wilhelm Hittorf analizzò i tubi di scarica dei raggi di energia che si estendono dal catodo, l'elettrodo negativo..
Goldsteín aveva già svolto i propri studi sui tubi a scarica negli anni 1870. A quel tempo, chiamò le emissioni luminose studiate da altri scienziati come Kathodenstrahlen, o raggi catodici.
Nel 1886, il ricercatore scoprì che anche i tubi a scarica catodica perforati emettevano luce all'estremità del catodo. La sua conclusione fu che, oltre ai già noti raggi catodici, ve ne erano altri che si muovevano nella direzione opposta, dal catodo caricato negativamente all'anodo caricato positivamente..
I raggi scoperti da Goldstein passavano attraverso i canali del catodo, motivo per cui furono chiamati kanalstrahlen, o incanalare i raggi.
Ai suoi tempi, la scoperta di Goldstein era molto apprezzata e divenne uno dei fondamenti della fisica contemporanea..
Nonostante un po 'di confusione su questo argomento, Goldstein non ha mai effettivamente proposto un proprio modello atomico. Le sue scoperte, tuttavia, furono essenziali per Thomson per sviluppare le sue.
Qualcosa di simile accade con la scoperta del protone. Goldstein ha osservato questa particella nei tubi a vuoto durante gli esperimenti sui raggi catodici, ma la comunità scientifica attribuisce la scoperta a Ernest Rutherford..
I primi esperimenti di Goldstein con i tubi di Crookes furono effettuati nel 1870. Per fare ciò, lo scienziato modificò la struttura che William Crookes aveva sviluppato decenni fa..
Il tubo di Crookes è costituito da un tubo vuoto di vetro. Al suo interno circolano gas la cui pressione può essere regolata moderando l'evacuazione dell'aria al suo interno..
Questa struttura contiene due pezzi di metallo, che fungono da elettrodi. Ciascuno dei pezzi si trova a un'estremità del tubo, entrambi collegati a fonti di tensione esterne.
Quando il tubo viene elettrificato, l'aria all'interno viene ionizzata e diventa un conduttore di elettricità. Ciò fa sì che i gas emettano fluorescenza chiudendo il circuito tra le due estremità..
Crookes affermò che questo fenomeno era dovuto al flusso di elettroni, che all'epoca chiamava raggi catodici. Grazie al suo esperimento, è stato possibile dimostrare l'esistenza di particelle elementari caricate negativamente negli atomi.
Per condurre i propri esperimenti, Goldstein ha cambiato la struttura che Crookes aveva dato ai suoi tubi. Pertanto, ha aggiunto diverse perforazioni a uno dei catodi metallici.
Un'altra modifica è stata apportata durante l'esperimento, quando la tensione tra le estremità del tubo è aumentata di diverse migliaia di volt..
Il risultato è stato un nuovo bagliore all'interno del tubo, che è iniziato dall'estremità dove si trovava il catodo metallico perforato. Tuttavia, il punto forte era che i nuovi raggi si stavano muovendo nella direzione opposta a quelli catodici..
Goldsteín ha concluso che, oltre ai raggi catodici, che andavano dal catodo con una carica negativa all'anodo con una carica positiva, c'era un altro tipo che viaggiava nella direzione opposta. Lo scienziato li ha chiamati i raggi del canale.
Il comportamento di questi raggi non solo differiva da quelli catodici nella loro traiettoria. Inoltre, le particelle hanno anche mostrato il comportamento opposto in termini di campo magnetico e campo elettrico..
Goldstein ha dedotto che la carica elettrica dei raggi del canale deve essere l'opposto di quella dei raggi catodici, cioè positiva.
Gli esperimenti di Eugen Goldstein sono stati essenziali anche per saperne di più sulle nozioni tecniche sui raggi catodici.
Grazie ai suoi esperimenti con i tubi vuoti, lo scienziato scoprì che i raggi catodici potevano proiettare ombre nette in una direzione perpendicolare all'area coperta dal catodo..
Questa scoperta è stata molto utile per poter modificare il design dei tubi catodici utilizzati fino a quel momento. Pertanto, i catodi concavi potrebbero essere posizionati nei loro angoli, in modo tale da far apparire i raggi focalizzati. Questa tecnica in seguito ebbe una grande varietà di applicazioni.
D'altra parte, i raggi del canale, detti anche raggi anodici o raggi positivi, dipendono direttamente dalle caratteristiche fisiche e chimiche del gas che viene introdotto all'interno del tubo..
Tra gli altri aspetti, la relazione tra la massa delle particelle e la carica elettrica è diversa a seconda della natura del gas utilizzato..
Questo fattore di differenziazione ha permesso di chiarire il fatto che le particelle uscivano dall'interno del gas, al posto dell'anodo del tubo elettrificato..
Sebbene, a volte, la sua scoperta gli venga attribuita, Goldstein fu solo responsabile della posa delle fondamenta che portarono alla conferma dell'esistenza di particelle fondamentali caricate positivamente.
Nei suoi esperimenti con tubi a raggi catodici modificati, lo scienziato ha osservato i raggi che passano attraverso il catodo nella direzione opposta ai raggi catodici.
Dopo aver studiato i raggi del canale, nome dato a questo nuovo tipo di raggio, Goldstein ha stabilito che erano costituiti da particelle caricate positivamente e che la loro massa era diversa a seconda del gas utilizzato..
Tuttavia, la scoperta del protone fu fatta decenni dopo, quando il chimico e fisico britannico Ernest Rutherford condusse esperimenti simili con l'azoto..
Oltre ai risultati concreti dei suoi esperimenti, Goldstein ha contribuito con loro alle basi della fisica moderna. In questo modo, la scoperta dei raggi del canale ha confermato l'idea che gli atomi si muovessero con uno schema specifico ea grande velocità..
Entrambe le idee sono state fondamentali per lo sviluppo dell'attuale fisica atomica, il campo della fisica che analizza le proprietà e il comportamento degli atomi in tutti i loro aspetti..
Tra gli altri aspetti, il lavoro di Goldstein è stato fondamentale per lo studio degli isotopi, oltre al suo contributo ad altre applicazioni scientifiche che sono ancora in pieno vigore oggi..
Per diversi decenni, gli studi di Goldstein sono apparsi su varie riviste. Tra i più importanti ci sono Ueber die Reflection elektrischer Strahlen (1882); Ueber elektrische Leitung im Vakuum (1885); Ueber die durch Kathodenstrahlen hervorgerufenen Färbungen einiger Salze (1897); Y Ueber eine noch nicht untersuchte Strahlungsform an der Kathode induzierter Entladungen (1898).
Nello stesso anno della sua morte, il 1930, tutti i suoi scritti furono riuniti per essere pubblicati in un unico volume. L'opera ha ricevuto il titolo di Raggi di canale.
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