William Crookes
życie Crookesa było nieprzerwaną działalnością naukową, która trwała ponad sześćdziesiąt siedem lat. Był uważany za niezwykłego za pracowitość i cechy intelektualne. Jego eksperymenty z chemii i fizyki były znane z oryginalności ich konstrukcji i jest uważany za „znakomitego Eksperymentatora”. Jego zainteresowania, obejmujące naukę czystą i stosowaną, Problemy Ekonomiczne i praktyczne oraz badania psychiczne, uczyniły go znaną osobowością i przyniosły mu znaczne dochody. Otrzymał wiele wyróżnień publicznych i akademickich.
wczesne latyedytuj
William Crookes urodził się w Londynie w 1832 roku, jako najstarszy z ośmiorga ocalałych dzieci (ośmiu pozostałych zmarło młodo) Josepha Crookesa (1792-1889), zamożnego krawca i inwestora nieruchomości z północnego kraju, i jego drugiej żony, Mary (z domu Scott; 1806-1884). Ojciec Josepha Crookesa, William (1734-1814), również był krawcem, a jego dziadek, John Crookes (ur. 1660), był trzykrotnie burmistrzem Hartlepool w hrabstwie Durham.
Joseph Crookes miał pięcioro dzieci z pierwszą żoną; dwaj synowie z tego małżeństwa, Józef i Alfred, zajęli się krawiectwem, pozostawiając Williamowi swobodę wyboru własnej drogi. W 1848, w wieku 16 lat, Crookes wstąpił do Royal College of Chemistry, aby studiować chemię organiczną. Crookes mieszkał z rodzicami około trzech mil od College ’ u na Oxford Street. Sklep jego ojca był pół mili stąd. Crookes zapłacił 25 funtów za naukę na pierwszym roku i musiał zapewnić własny aparat i niektóre droższe chemikalia. Pod koniec pierwszego roku Crookes wygrał stypendium Ashburton, które pokryło jego czesne na drugim roku. Pod koniec drugiego roku Crookes został młodszym asystentem Augusta Wilhelma von Hofmanna, prowadząc pokazy laboratoryjne oraz pomagając w badaniach i analizach handlowych. W październiku 1851 roku Crookes został awansowany na starszego asystenta, stanowisko to zajmował do 1854 roku.: 8-10
chociaż Crookes czcił Hofmanna, nie podzielał jego głównego zainteresowania chemią organiczną. Jednym z uczniów Crookesa był Wielebny John Barlow, Sekretarz Royal Institution, który wybrał kurs chemii analitycznej. Za pośrednictwem Barlowa Crookes poznał takich naukowców jak George Gabriel Stokes i Michael Faraday.: 11Such przyjaciele wzmocnili zainteresowanie Crookesa fizyką optyczną:13 co było szanowane przez Hofmanna.: 12-13 do 1851 roku zainteresowanie Crookesa fotografią i optyką spowodowało, że jego ojciec zbudował mu laboratorium w ogrodzie w domu do swoich badań.: 8
kiedy Crookes rozpoczął oryginalne prace, nie było to w chemii organicznej, ale raczej w nowych związkach selenu. Były to tematy jego pierwszych opublikowanych prac, w 1851 roku. W 1854 roku pracował z Manuelem Johnsonem w Radcliffe Observatory w Oksfordzie, gdzie zaadaptował najnowszą innowację fotografii z papieru woskowego do maszyn zbudowanych przez Francisa Ronaldsa do ciągłego rejestrowania parametrów meteorologicznych. W 1855 został mianowany wykładowcą chemii w Chester Diocese Training College.
W kwietniu 1856 Crookes poślubił Ellen, córkę Williama Humphreya of Darlington. Ponieważ pracownicy Chester musieli być kawalerami, musiał zrezygnować ze stanowiska. Ojciec Williama, Joseph Crookes, podarował parze dom przy 15 Stanley Street, Brompton. Matka Ellen, Pani Humphrey, mieszkała z nimi do końca życia, prawie czterdzieści lat. Z oddanej pary William i Ellen Crookes mieli sześciu synów i trzy córki. Ich pierwsze dziecko, Alice Mary (ur. 1857, później pani Cowland) pozostawało niezamężne przez czterdzieści lat, mieszkając z rodzicami i pracując jako asystentka ojca. Dwóch synów Crookesa zostało inżynierami, a dwóch prawnikami.
żonaty i mieszkający w Londynie, Crookes starał się wspierać swoją nową rodzinę poprzez niezależną pracę jako chemik fotografik. W 1859 roku założył Chemical News, czasopismo naukowe, które przez wiele lat redagował i prowadził na znacznie mniej formalnych liniach niż zwykle w czasopismach towarzystw naukowych. W latach 1864-1869 związany był również z kwartalnikiem „Journal of Science”. W różnych okresach redagował czasopismo Towarzystwa Fotograficznego i wiadomości fotograficzne.
Środkówedytuj
Crookes był skuteczny w eksperymentach. Metoda analizy spektralnej, wprowadzona przez Bunsena i Kirchhoffa, została przyjęta przez Crookesa z wielkim entuzjazmem i z wielkim skutkiem.
jego pierwszym ważnym odkryciem było odkrycie pierwiastka talu, dokonane za pomocą spektroskopii płomieniowej. Crookes odkrył nieznany wcześniej pierwiastek z jasnozieloną linią emisyjną w swoim widmie. Nazwał pierwiastek Tal, od greckiego θαλλός, thallós, co oznacza „zielony pędu lub gałązki”. Odkrycia crookesa opublikowano 30 marca 1861 roku.
Tal został również niezależnie odkryty przez Francuza Claude 'a Auguste’ a Lamy ’ ego, który miał dostęp do dużych ilości materiałów za pośrednictwem swojego szwagra, Charlesa Frédérica Kuhlmanna. Zarówno Crookes, jak i Lamy wyodrębnili pierwiastek w 1862 roku.
Crookes został wybrany członkiem Royal Society w 1863 roku. Crookes napisał standardowy Traktat o wybranych metodach analizy chemicznej w 1871 roku.
w 1866 roku Adolf Erik Nordenskiöld zidentyfikował rzadki minerał ze Skrikerum jako selenek miedzi, srebra i talu i nazwał go crookesitem na cześć Sir Williama Crookesa.
Crookes opracował Lampy Crookesa, badając promienie katodowe. Opublikował wiele prac na temat spektroskopii i prowadził badania na różne Pomniejsze tematy. W swoich badaniach przewodzenia energii elektrycznej w gazach o niskim ciśnieniu odkrył, że gdy ciśnienie zostało obniżone, elektroda ujemna (katoda) wydawała się emitować promienie (tak zwane „promienie katodowe”, obecnie znane jako strumień wolnych elektronów i używane w urządzeniach wyświetlających promienie katodowe). Jak wskazują te przykłady, był pionierem w budowie i wykorzystaniu lamp próżniowych do badania zjawisk fizycznych. W rezultacie był jednym z pierwszych naukowców, którzy zbadali tak zwaną obecnie plazmę i zidentyfikowali ją jako czwarty stan materii w 1879 roku. Opracował również jeden z pierwszych instrumentów do badania radioaktywności jądrowej, spinthariscope.
-
Portret Williama Crookesa, wiek 18
-
Portret Williama Crookesa, Wiek 24
-
Portret Williama Crookesa, wiek 57
-
Portret Sir Williama Crookesa, O. M., wiek 79
-
Sir William Crookes jako Sir Leslie Ward, 1902
Crookes zbadał właściwości promieni katodowych, wykazując, że poruszają się one w liniach prostych, powodują fluorescencję, gdy spadają na niektóre substancje, i że ich wpływ może wytwarzać duże ciepło. Uważał, że odkrył czwarty stan materii, który nazwał „promienną materią”, ale jego teoretyczne poglądy na temat natury „promiennej materii” miały zostać wyparte. Uważał, że promienie składają się ze strumieni cząstek o zwykłej wielkości molekularnej. Dla Sir J. J. Thomsona pozostało Wyjaśnienie subatomowej natury promieni katodowych (składających się ze strumieni ujemnych elektronów). Niemniej jednak eksperymentalna praca Crookesa w tej dziedzinie była podstawą odkryć, które ostatecznie zmieniły całą chemię i fizykę.
uwagę Crookesa przyciągnęła równowaga próżniowa w trakcie jego badań nad talem. Wkrótce odkrył zjawisko, które napędza ruch w Radiometrze Crookesa, w którym zestaw łopatek, z których każda czerniona z jednej strony i wypolerowana z drugiej, obraca się pod wpływem promieniowania. Crookes nie dostarczył jednak prawdziwego wyjaśnienia tego pozornego „przyciągania i odpychania wynikającego z promieniowania”.
po 1880 roku Crookes mieszkał w 7 Kensington Park Gardens w modnej dzielnicy Notting Hill. Jego domostwo obejmowało dużą wielopokoleniową rodzinę i wielu służących. Tam wszystkie jego późniejsze prace zostały wykonane, w tym, co było wówczas „najlepszym prywatnym laboratorium w Wielkiej Brytanii”. Składał się on z całego piętra domu i obejmował trzy połączone ze sobą pomieszczenia laboratoryjne, na chemię, fizykę i konstrukcję mechaniczną oraz bibliotekę. Crookes był w stanie kupić dom i zbudować laboratorium ze względu na swoje dochody z National Guano Company i z różnych patentów.:35
do 1880 Crookes zatrudniał płatnego asystenta naukowego (najpierw Charlesa Giminghama, a po 1883 Jamesa Gardinera). Pomógł mu również jego córka Alice, która była „biegła w frakcjonowaniu pierwiastków ziem rzadkich” i „nie znaczy interpretator widm”.
jego codzienna rutyna polegała na prowadzeniu spraw handlowych rano, prowadzeniu dalszych interesów lub chodzeniu po południu na spotkania naukowe, jedzeniu kolacji o 7, pracy w bibliotece od 8 do 9, a następnie w laboratorium do północy. Z jego domu Crookes mógł łatwo dotrzeć do chemicznych biur informacyjnych, Royal Society, Chemica Society i Athenaeum Club.
16 stycznia 1884 r.zmarł ojciec Crookesa. Córka crookesa, Florence, zmarła w tym samym tygodniu na szkarlatynę. Posiadłość Josepha Crookesa została pozostawiona w powiernictwie, podzielonym między jego trzech ocalałych synów: Alfreda, Williama i Franka. W połączeniu z jego poprzednimi dochodami zapewniło to Crookesowi bardzo dobrą sytuację.
w późniejszych latach
13 sierpnia 1894 roku John William Strutt, 3. Baron Rayleigh i William Ramsay ogłosili wykrycie nowego gazu w atmosferze. 31 stycznia 1895 roku sporządzili pełny raport dla Royal Society na temat nowego gazu, argonu. Ponadto William Crookes, który został poproszony o zbadanie próbki, przedstawionej na widmie argonu, poinformował, że argon wykazuje dwa odrębne widma. W ten sposób Crookes zidentyfikował pierwszą znaną próbkę lądowego helu i ustalił jego zgodność z obserwacjami helu słonecznego. Odkrycie argonu i helu doprowadziło do identyfikacji gazów szlachetnych i reorganizacji układu okresowego. Sam Crookes zaproponował projekt układu okresowego w stylu przestrzeni lemniskat w 1898 roku.Crookes otrzymał tytuł szlachecki w 1897 roku.
Crookes został mianowany prezesem British Association for the Advancement of Science w 1898 roku. W swoim przemówieniu inauguracyjnym szczegółowo opisał nadchodzącą katastrofę:ludom spożywającym pszenicę na świecie zaczęło brakować żywności w latach 30. Powodem był brak nawozów azotowych dostępnych ze źródeł naturalnych. Crookes wezwał chemików do opracowania nowych sposobów wytwarzania nawozów z ogromnych zapasów azotu w atmosferze (co stanowi około 80 procent azotu). Jego uwagi na temat nadchodzącego głodu osiągnęły szerokie rozpowszechnienie w prasie i zostały przekształcone w popularną książkę. Naukowcy zajmujący się tym problemem w pierwszych latach XX wieku to Kristian Birkeland, którego technologia pomogła w założeniu Norsk Hydro, oraz Fritz Haber i Carl Bosch, których proces Haber-Bosch stanowi fundament dzisiejszego przemysłu nawozów azotowych.
w 1903 roku Crookes zwrócił swoją uwagę na nowo odkryte zjawisko radioaktywności, osiągając oddzielenie od uranu jego aktywnego produktu transformacji, uranu-X (później uznanego za protaktyn). Crookes zaobserwował stopniowy rozpad oddzielonego produktu transformacji i równoczesne odtworzenie świeżego zaopatrzenia w oryginalny uran. Mniej więcej w tym samym czasie, co to ważne odkrycie, zauważył, że gdy „cząstki p”, wyrzucone z substancji radioaktywnych, uderzają w siarczek cynku, każdemu uderzeniu towarzyszy minutowa scyntylacja, obserwacja, która stanowi podstawę jednej z najbardziej użytecznych metod w technice radioaktywności.
w 1913 roku Crookes stworzył 100% ultrafioletu i 90% podczerwieni soczewki blokujące wykonane ze szkła zawierającego ceru, ale tylko lekko przyciemnione. Były niezamierzonym produktem ubocznym badań Crookesa mających na celu znalezienie szkła soczewkowego, które chroniłoby pracowników szkła przed zaćmą. Crookes przetestował ponad 300 preparatów, każdy ponumerowany i oznakowany. Crookes Glass 246 to odcień zalecany dla szklarzy. Najbardziej znane odcienie Crookesa to a (wycofane ze względu na uran), A1, B i B2, które pochłaniają cały ultrafiolet poniżej 350 nm, jednocześnie zaciemniając światło wizualne. Próbki crookesa wykonali Whitefriars w Londynie, witraże i Chance Brothers w Birmingham.