Vilhelm Crookes
Crookes’ liv var en af ubrudt videnskabelig aktivitet, der strakte sig over syvogtres år. Han blev betragtet som bemærkelsesværdig for sin flittighed og for sine intellektuelle kvaliteter. Hans eksperimenter inden for Kemi og fysik var kendt for originaliteten af deres design, og han betragtes som en “fremragende eksperimentalist”. Hans interesser, der spænder over ren og anvendt videnskab, økonomiske og praktiske problemer og psykisk forskning, gjorde ham til en velkendt personlighed og tjente ham en betydelig indkomst. Han modtog mange offentlige og akademiske hædersbevisninger.
tidlige årRediger
Vilhelm Crookes blev født i London i 1832, den ældste af otte overlevende børn (otte andre døde unge) af Joseph Crookes (1792-1889), en velhavende skrædder og ejendomsinvestor af nordlandsoprindelse, og hans anden kone, Mary (n kurte Scott; 1806-1884). Joseph Crookes far, Vilhelm (1734-1814), var også skrædder, og hans bedstefar, John Crookes (f. 1660), havde været borgmester i Hartlepool, County Durham ved tre lejligheder.
Joseph Crookes havde haft fem børn med sin første kone; to sønner fra dette ægteskab, Joseph og Alfred, overtog skræddersyningsvirksomheden og efterlod Vilhelm fri til at vælge sin egen vej. I 1848, i en alder af 16, Kom Crookes ind i Royal College of Chemistry for at studere organisk kemi. Crookes boede sammen med sine forældre omkring tre miles fra kollegiet. Hans fars butik var omkring en halv kilometer væk. Crookes betalte 25 for sit første års undervisning og måtte levere sit eget apparat og nogle af de dyrere kemikalier. I slutningen af sit første år vandt Crookes Ashburton-stipendiet, der dækkede hans andet års undervisning. I slutningen af sit andet år blev Crookes juniorassistent for August von Hofmann, der lavede laboratoriedemonstrationer og hjalp med forskning og kommerciel analyse. I Oktober 1851 blev Crookes forfremmet til seniorassistent, en stilling han havde indtil 1854.: 8-10
selvom Crookes ærede Hofmann, delte han ikke sin primære interesse for organisk kemi. En af Crookes ‘ studerende var pastor John Barlav, sekretær for Den Kongelige Institution, der valgte at tage et kursus i analytisk kemi. Crookes mødte forskere som George Gabriel Stokes og Michael Faraday.:11sådanne venner forstærkede Crookes ‘ interesse for optisk fysik:13 som blev respekteret af Hofmann.: 12–13i 1851 fik Crookes’ interesse for fotografering og optik sin far til at bygge ham et laboratorium i haven derhjemme til sin forskning.: 8
da Crookes påbegyndte originalt arbejde, var det ikke i organisk kemi, men snarere i nye selenforbindelser. Disse var genstand for hans første offentliggjorte papirer, i 1851. Han arbejdede med Manuel Johnson på Radcliffe Observatory i 1854, hvor han tilpassede den nylige innovation af vokspapirfotografering til maskiner bygget af Francis Ronalds til løbende at registrere meteorologiske parametre. I 1855 blev han udnævnt til lektor i kemi ved Chester Diocesan Training College.
i April 1856 giftede Crookes sig med Ellen, datter af Vilhelm Humphrey af Darlington. Da personalet i Chester skulle være ungkarl, måtte han fratræde sin stilling. Vilhelms far, Joseph Crookes, gav parret et hus på 15 Stanley Street, Brompton. Ellens mor, Fru Humphrey, boede hos dem resten af sit liv, næsten fyrre år. Et hengivent par, Vilhelm og Ellen Crookes, havde seks sønner og tre døtre. Deres første barn, Alice Mary (født 1857, senere Fru Koland) forblev ugift i fyrre år, boede hos sine forældre og arbejdede som assistent for sin far. To af Crookes sønner blev ingeniører og to advokater.
gift og bor i London, Crookes søgte at støtte sin nye familie gennem selvstændigt arbejde som fotografisk kemiker. I 1859 grundlagde han de kemiske Nyheder, et videnskabsmagasin, som han redigerede i mange år og dirigerede på langt mindre formelle linjer end normalt for videnskabelige samfunds tidsskrifter. Mellem 1864 og 1869 var han også involveret i kvartalsvis Journal of Science. På forskellige tidspunkter redigerede han Journal of the Photographic Society og de fotografiske nyheder.
Middelårrediger
Crookes var effektiv i eksperimenter. Metoden til spektralanalyse, introduceret af Bunsen og Kirchhoff, blev modtaget af Crookes med stor entusiasme og med stor effekt.
hans første vigtige opdagelse var elementet thallium, lavet ved hjælp af flammespektroskopi. Crookes opdagede et tidligere ukendt element med en lysegrøn emissionslinje i sit spektrum. Han navngav elementet thallium, fra græsk karrus, Thall karrus, der betyder “en grøn skyde eller kvist”. Crookes fund blev offentliggjort den 30. marts 1861.
Thallium blev også uafhængigt opdaget af franskmanden Claude Auguste Lamy, der havde fordelen ved at få adgang til store mængder materialer via sin svoger, Charles fr Kurfric Kuhlmann. Både Crookes og Lamy isolerede elementet i 1862.
Crookes blev valgt til stipendiat i Royal Society i 1863. Crookes skrev en standard afhandling om udvalgte metoder i kemisk analyse i 1871.
i 1866 identificerede Adolf Erik Nordenski Nordld et sjældent mineral fra Skrikerum som et selenid af kobber, sølv og thallium og kaldte mineralet crookesite til ære for Sir Vilhelm Crookes.
Crookes udviklede Crookes-rørene og undersøgte katodestråler. Han offentliggjorde adskillige artikler om spektroskopi og gennemførte forskning på en række mindre emner. I sine undersøgelser af ledningen af elektricitet i lavtryksgasser opdagede han, at når trykket blev sænket, syntes den negative elektrode (katode) at udsende stråler (de såkaldte “katodestråler”, nu kendt for at være en strøm af frie elektroner og brugt i katodestrålevisningsenheder). Som disse eksempler indikerer, var han en pioner inden for konstruktion og brug af vakuumrør til undersøgelse af fysiske fænomener. Han var som en konsekvens en af de første forskere, der undersøgte, hvad der nu kaldes et plasma og identificerede det som den fjerde tilstand af stof i 1879. Han udtænkte også et af de første instrumenter til at studere nuklear radioaktivitet, spinthariscope.
-
portræt, i, Crookes, alder 18
-
portræt, i, Crookes, Alder 24
-
portræt, i, Crookes, Alder 57
-
portræt af Sir Crookes, O. M., alder 79
-
af Sir Leslie, 1902
Crookes undersøgte katodestrålernes egenskaber og viste, at de bevæger sig i lige linjer, forårsager fluorescens, når de falder på nogle stoffer, og at deres påvirkning kan producere stor varme. Han troede, at han havde opdaget en fjerde tilstand af stof, som han kaldte “strålende stof”, men hans teoretiske syn på arten af “strålende stof” skulle erstattes. Han troede, at strålerne bestod af strømme af partikler med almindelig molekylær størrelse. Det forblev for Sir J. J. Thomson at forklare den subatomære natur af katodestråler (bestående af strømme af negative elektroner). Ikke desto mindre var Crookes eksperimentelle arbejde på dette område grundlaget for opdagelser, som til sidst ændrede hele Kemi og fysik.
Crookes’ opmærksomhed var blevet tiltrukket af vakuumbalancen i løbet af sin forskning i thallium. Han opdagede snart fænomenet, der driver bevægelsen i et Crookes radiometer, hvor et sæt vinger, hver sorte på den ene side og poleret på den anden, roterer, når de udsættes for strålingsenergi. Crookes gav imidlertid ikke den sande forklaring på denne tilsyneladende “tiltrækning og frastødning som følge af stråling”.
efter 1880 boede Crookes på 7 Kensington Park Gardens i det fashionable område Notting Hill. Hans husstand omfattede en stor multigenerational familie og et antal tjenere. Der blev alt hans senere arbejde udført i det daværende “det fineste private laboratorium i Storbritannien”. Det bestod af en hel etage i huset og omfattede tre sammenkoblede laboratorierum til kemi, fysik og mekanisk konstruktion og et bibliotek. Crookes var i stand til at købe huset og bygge laboratoriet på grund af sin indkomst fra National Guano Company og fra forskellige patenter.:35
i 1880 beskæftigede Crookes en betalt fuldtids videnskabelig assistent (første Charles Gimingham og efter 1883 James Gardiner). Han blev også hjulpet af sin datter Alice, som var “dygtig til fraktionering af sjældne jordarter” og “ingen middelfortolker af spektre”.
hans daglige rutine var at styre sine kommercielle anliggender om morgenen, gøre yderligere forretninger eller gå til videnskabelige møder om eftermiddagen, spise middag klokken 7, arbejde i hans bibliotek fra 8 til 9 og derefter i laboratoriet indtil efter midnat. Fra sit hjem kunne Crookes nemt nå de kemiske Nyhedskontorer, Royal Society, Chemica Society og Athenaeum Club.
den 16.januar 1884 døde Crookes’ far. Crookes ‘ datter Florence døde af skarlagensfeber i samme uge. Joseph Crookes ‘ ejendom blev efterladt i tillid, delt mellem hans tre overlevende sønner, Alfred, Vilhelm og Frank. Kombineret med hans tidligere indkomst sikrede dette, at Crookes havde det meget godt.
senere årRediger
den 13.August 1894 annoncerede John Strutt, 3. Baron Rayleigh og Vilhelm Ramsay opdagelsen af en ny gas i atmosfæren. Den 31. Januar 1895 afgav de en fuldstændig rapport til Royal Society om den nye gas, argon. Derudover rapporterede Vilhelm Crookes, der var blevet bedt om at undersøge en prøve, præsenteret på argons spektre, at argon viste to forskellige spektre. På denne måde identificerede Crookes den første kendte prøve af jordbaseret helium og etablerede sin korrespondance med observationer af solhelium. Opdagelsen af argon og helium førte til identifikation af ædelgasserne og reorganisering af det periodiske system. Crookes selv foreslog et design til et periodisk bord i stil med et rumlemniscat i 1898.Crookes blev riddere i 1897.
Crookes blev udnævnt til præsident for British Association for Advancement of Science i 1898. I sin indledende tale skitserede han detaljeret en kommende katastrofe: verdens hvedespisende folk ville begynde at løbe tør for mad i 1930 ‘ erne. Årsagen, sagde han, var en mangel på kvælstofgødning tilgængelig fra naturlige kilder. Crookes opfordrede kemikere til at udvikle nye måder at gøre gødning fra den enorme bestand af kvælstof i atmosfæren (som er omkring 80 procent nitrogen). Hans bemærkninger om den kommende hungersnød opnåede bred distribution i pressen og blev omdannet til en populær bog. Forskere, der behandlede problemet i de første år af det tyvende århundrede, omfattede Kristian Birkeland, hvis teknologi hjalp med at finde Norsk Hydro, og Frits Haber og Carl Bosch, hvis Haber-Bosch-proces danner grundlaget for nutidens kvælstofgødningsindustri.
i 1903 vendte Crookes sin opmærksomhed mod det nyopdagede fænomen radioaktivitet og opnåede adskillelsen fra uran af dets aktive transformationsprodukt, uran-h (senere etableret til at være protactinium). Crookes observerede det gradvise henfald af det adskilte transformationsprodukt og den samtidige reproduktion af en frisk forsyning i det originale uran. På omtrent samme tid som denne vigtige opdagelse bemærkede han, at når” P-partikler”, der udstødes fra radioaktive stoffer, rammer sinksulfid, ledsages hver påvirkning af en minuts scintillation, en observation, der danner grundlaget for en af de mest nyttige metoder i radioaktivitetsteknikken.
i 1913 skabte Crookes en 100% ultraviolet og 90% infrarød blokerende linse lavet af glas indeholdende cerium, men kun let tonet. De var et utilsigtet biprodukt af Crookes forskning for at finde en linseglasformulering, der ville beskytte glasarbejdere mod grå stær. Crookes testede mere end 300 formuleringer, hver nummereret og mærket. Crookes Glass 246 var den farvetone, der blev anbefalet til glasarbejdere. De mest kendte Crookes-nuancer er A (trukket tilbage på grund af dets uran), A1, B og B2, som absorberer al ultraviolet under 350 nm, mens det visuelle lys mørkner. Crookes ‘ prøver blev lavet af Hvidfriere, London, farvede glasproducenter og Chance Brothers, Birmingham.