1897'de İngiliz fizikçi Joseph John Thomson (1856-1940), vakumda elektrik boşalmasının doğasını incelemeyi amaçlayan bir dizi deneyden sonra elektronu keşfetti. Ünlü bilim adamı, elektrik yüklü plakaların ve mıknatısların ışın sapmalarını elektronların atomlardan çok daha küçük olduğunun kanıtı olarak yorumladı.
Büyük fizikçi ve bilim adamı bir mühendis olmalıydı
Büyük bir bilim adamı, fizikçi ve akıl hocası olan Thomson Joseph John, babasının düşündüğü gibi bir mühendis olacaktı, ancak o zamanlar ailenin eğitim için para ödeyecek durumu yoktu. Bunun yerine, genç Thomson, Macester'da ve daha sonra Cambridge'de koleje gitti. 1884'te Cambridge'deki prestijli Deneysel Fizik Profesörü görevine atandı, ancak şahsen çok az deneysel çalışma yaptı. Donanım geliştirme ve ilgili sorunları teşhis etme yeteneğini keşfetti. Thomson Joseph John iyi bir öğretmendi, öğrencilerine ilham verdi veüniversitede ve lisede öğretim bilimini geliştirme konusundaki geniş soruna büyük ilgi.
Nobel Ödüllü
Thomson, 1906'da Nobel Fizik Ödülü de dahil olmak üzere birçok farklı ödül aldı. Ayrıca, 1908'de kimyadaki Rutherford da dahil olmak üzere bazı ortaklarının Nobel Ödüllerini aldıklarını görmekten büyük zevk aldı. William Prout ve Norman Lockyer gibi bazı bilim adamları, atomların evrendeki en küçük parçacıklar olmadığını ve daha temel birimlerden oluşturulduklarını öne sürdüler.
Elektronun keşfi (kısaca)
1897'de Thompson, temel birimlerden birinin bir atomdan 1000 kat daha küçük olduğunu öne sürdü, bu atom altı parçacık elektron olarak bilinir hale geldi. Bilim adamı bunu katot ışınlarının özellikleri üzerine yaptığı araştırmayla keşfetti. Termal geçiş ışınları çarptığında üretilen ısıyı ölçerek katot ışınlarının kütlesini tahmin etti ve bunu ışının manyetik sapması ile karşılaştırdı. Deneyleri, yalnızca katot ışınlarının bir hidrojen atomundan 1000 kat daha hafif olduğunu değil, aynı zamanda atomun türünden bağımsız olarak kütlelerinin aynı olduğunu da gösteriyor. Bilim adamı, ışınların, atomlar için evrensel yapı malzemesi olan çok hafif, negatif yüklü parçacıklardan oluştuğu sonucuna vardı. Bu parçacıklara "parçacıklar" adını verdi, ancak daha sonra bilim adamları, 1891'de George Johnston Stoney tarafından önerilen "elektronlar" adını tercih ettiler.
Thompson'ın deneyleri
Katot ışınlarının sapmasını elektrik ve manyetik alanlarla karşılaştıran fizikçi, elektronun yükü ve kütlesi hakkında daha güvenilir ölçümler elde etti. Thomson'ın deneyi, özel katot ışın tüpleri içinde gerçekleştirildi. 1904'te atom modelinin, parçacıkların konumunun elektrostatik kuvvetler tarafından belirlendiği bir pozitif madde küresi olduğunu öne sürdü. Atomun genel olarak nötr yükünü açıklamak için Thompson, cisimciklerin düzgün bir pozitif yük alanında dağıldığını öne sürdü. Elektronun keşfi, atomun daha da küçük parçalara bölünebileceğine inanmayı mümkün kıldı ve ayrıntılı bir atom modeli yaratmanın ilk adımı oldu.
Keşif geçmişi
Joseph John Thomson, yaygın olarak elektronun kaşifi olarak bilinir. Profesör, kariyerinin çoğunda, elektriğin gazlar yoluyla iletiminin çeşitli yönleri üzerinde çalıştı. 1897'de (elektronun keşfedildiği yıl), katot ışınları denen şeyin aslında hareket halindeki negatif yüklü parçacıklar olduğunu deneysel olarak kanıtladı.
Birçok ilginç soru doğrudan açılış süreciyle ilgilidir. Katot ışınlarının karakterizasyonunun Thomson'dan daha eski olduğu açıktır ve birçok bilim adamı şimdiden önemli katkılarda bulunmuştur. O halde elektronu ilk keşfedenin Thomson olduğunu kesin olarak söyleyebilir miyiz? Ne de olsa, vakum tüpünü veya katot ışınlarının varlığını icat etmedi. Elektronun keşfi tamamen birikimli bir süreçtir. Kredili öncü en önemli katkıyı sağlarkatkı, ondan önce biriken tüm deneyimlerin özetlenmesi ve sistemleştirilmesi.
Thomson katot ışın tüpleri
Elektronun büyük keşfi, özel ekipmanlarla ve belirli koşullar altında yapılmıştır. Thomson, kirişlerin aralarında seyahat etmesi gereken iki plaka içeren ayrıntılı bir katot ışın tüpü kullanarak bir dizi deney yaptı. Havasının büyük kısmı boş altılmış bir gemiden bir elektrik akımı geçtiğinde ortaya çıkan katot ışınlarının doğasıyla ilgili uzun süredir devam eden tartışmalar askıya alındı.
Bu kap bir katot ışın tüpüydü. Thomson, geliştirilmiş bir vakum yöntemi kullanarak, gazın türü ve iletken olarak kullanılan metalin türü ne olursa olsun, bu ışınların parçacıklardan oluştuğuna dair ikna edici bir argüman sunmayı başardı. Thomson haklı olarak atomu parçalayan adam olarak adlandırılabilir.
Bilimsel inziva mı? Bu Thomson ile ilgili değil
Zamanının seçkin fizikçisi, çoğu zaman parlak bilim adamlarının düşündüğü gibi, hiçbir şekilde bilimsel bir inzivaya çekilmedi. Çok başarılı Cavendish Laboratuvarı'nın idari başkanıydı. Bilim adamı, 1890'da evlendiği Rose Elizabeth Paget ile orada tanıştı.
Thomson sadece bir dizi araştırma projesini yönetmekle kalmadı, aynı zamanda üniversite ve kolejlerden çok az destek alarak laboratuvar tesislerinin yenilenmesini finanse etti. yetenekliydiöğretmen. 1895'ten 1914'e kadar çevresinde topladığı insanlar dünyanın her yerinden geldi. Bazıları onun altında yedi Nobel Ödülü kazandı.
Ernest Rutherford, 1910'da Thomson ile Cavendish Laboratuvarı'nda çalışırken, atomun iç yapısının modern bir şekilde anlaşılmasına yol açan araştırmalar yaptı.
Thomson öğretimini çok ciddiye aldı: Sabahları ilkokul sınıflarında düzenli olarak ders verdi ve öğleden sonraları yüksek lisans öğrencilerine bilim dersleri verdi. Bilim adamı, doktrini araştırmacı için yararlı buldu, çünkü temel fikirleri periyodik olarak gözden geçirmeyi ve aynı zamanda daha önce kimsenin dikkat etmediği yeni bir şeyi keşfetme olasılığına yer açmayı gerektiriyor. Elektronun keşfinin tarihi bunu açıkça doğrulamaktadır. Thompson, bilimsel etkinliğinin çoğunu, elektrik yüklü akım parçacıklarının seyrek gazlar ve vakum uzayından geçişinin incelenmesine adadı. Katot ve X-ışınları çalışmasıyla uğraştı ve atom fiziği çalışmalarına büyük katkı sağladı. Ayrıca Thomson, manyetik ve elektrik alanlarda elektron hareketi teorisi de geliştirdi.
