În 1897, fizicianul britanic Joseph John Thomson (1856-1940) a descoperit electronul după o serie de experimente menite să studieze natura unei descărcări electrice în vid. Celebrul om de știință a interpretat deviațiile fasciculului plăcilor și magneților încărcate electric ca o dovadă că electronii sunt mult mai mici decât atomii.
Marele fizician și om de știință ar fi trebuit să devină inginer
Thomson Joseph John, un mare om de știință, fizician și mentor, urma să devină inginer, așa cum credea tatăl său, dar la acea vreme familia nu avea mijloacele necesare pentru a plăti studiile. În schimb, tânărul Thomson a urmat o facultate la Macester și mai târziu la Cambridge. În 1884 a fost numit în prestigiosul post de profesor de fizică experimentală la Cambridge, deși personal a făcut foarte puține lucrări experimentale. Și-a descoperit talentul pentru dezvoltarea hardware-ului și diagnosticarea problemelor conexe. Thomson Joseph John a fost un profesor bun, care și-a inspirat elevii și dăruindatenție considerabilă la problema generală a dezvoltării științei predării la universitate și liceu.
Laureatul Nobel
Thomson a primit numeroase premii diferite, inclusiv Premiul Nobel pentru fizică în 1906. De asemenea, i-a făcut mare plăcere să-i vadă pe unii dintre asociații săi primind premiile Nobel, inclusiv pe Rutherford la chimie în 1908. O serie de oameni de știință precum William Prout și Norman Lockyer au sugerat că atomii nu sunt cele mai mici particule din univers și că sunt construiți din unități mai fundamentale.
Descoperirea electronului (pe scurt)
În 1897, Thompson a propus că una dintre unitățile de bază este de 1.000 de ori mai mică decât un atom, această particulă subatomică a devenit cunoscută sub numele de electron. Omul de știință a descoperit acest lucru prin cercetările sale asupra proprietăților razelor catodice. El a estimat masa razelor catodice prin măsurarea căldurii generate atunci când razele de tranziție termică lovesc și a comparat-o cu deviația magnetică a fasciculului. Experimentele sale arată nu numai că razele catodice sunt de 1000 de ori mai ușoare decât un atom de hidrogen, dar și că masa lor a fost aceeași, indiferent de tipul de atom. Omul de știință a ajuns la concluzia că razele sunt compuse din particule foarte ușoare, încărcate negativ, care sunt materialul de construcție universal pentru atomi. El a numit aceste particule „corpuscule”, dar mai târziu oamenii de știință au preferat numele „electroni”, propus de George Johnston Stoney în 1891.
experimentele lui Thompson
Comparând deviația fasciculelor catodice cu câmpurile electrice și magnetice, fizicianul a obținut măsurători mai fiabile ale sarcinii și masei electronului. Experimentul lui Thomson a fost efectuat în interiorul unor tuburi speciale cu raze catodice. În 1904, el a emis ipoteza că modelul atomului este o sferă de materie pozitivă în care poziția particulelor este determinată de forțe electrostatice. Pentru a explica sarcina general neutră a atomului, Thompson a sugerat că corpusculii erau distribuiți într-un câmp uniform de sarcină pozitivă. Descoperirea electronului a făcut posibil să se creadă că atomul ar putea fi împărțit în părți și mai mici și a fost primul pas către crearea unui model detaliat al atomului.
Istoricul descoperirilor
Joseph John Thomson este cunoscut ca descoperitorul electronului. În cea mai mare parte a carierei sale, profesorul a lucrat pe diverse aspecte ale conducerii energiei electrice prin gaze. În 1897 (anul descoperirii electronului), el a demonstrat experimental că așa-numitele raze catodice sunt de fapt particule încărcate negativ în mișcare.
Multe întrebări interesante sunt legate direct de procesul de deschidere. Este clar că caracterizarea razelor catodice este anterioară lui Thomson, iar câțiva oameni de știință au adus deja contribuții importante. Putem spune atunci cu certitudine că Thomson a fost primul care a descoperit electronul? La urma urmei, el nu a inventat tubul cu vid sau prezența razelor catodice. Descoperirea electronului este un proces pur cumulativ. Pionierul creditat contribuie cel mai importantcontribuție, rezumând și sistematizând toată experiența acumulată înaintea lui.
Tuburi catodice Thomson
Marea descoperire a electronului a fost făcută cu echipamente speciale și în anumite condiții. Thomson a efectuat o serie de experimente folosind un tub catodic elaborat, care include două plăci, fasciculele trebuiau să circule între ele. Controversa de lungă durată cu privire la natura razelor catodice, care apar atunci când un curent electric trece printr-un vas din care a fost evacuat cea mai mare parte a aerului, a fost suspendată.
Acest vas era un tub catodic. Folosind o metodă de vid îmbunătățită, Thomson a reușit să facă un argument convingător că aceste fascicule erau compuse din particule, indiferent de tipul de gaz și tipul de metal care a fost folosit ca conductor. Thomson poate fi numit pe bună dreptate omul care a divizat atomul.
Reclus științific? Nu este vorba despre Thomson
Fizicianul remarcabil al timpului său nu a fost în niciun caz un reclus științific, așa cum ne gândim adesea la oameni de știință străluciți. El a fost șeful administrativ al laboratorului de succes Cavendish. Acolo omul de știință a cunoscut-o pe Rose Elizabeth Paget, cu care s-a căsătorit în 1890.
Thomson nu numai că a gestionat o serie de proiecte de cercetare, el a finanțat și renovarea laboratoarelor cu puțin sprijin din partea universității și a colegiilor. A fost talentatprofesor. Oamenii pe care i-a adunat în jurul său din 1895 până în 1914 au venit din toată lumea. Unii dintre ei au câștigat șapte premii Nobel sub conducerea lui.
În 1910, în timp ce lucra cu Thomson la Laboratorul Cavendish, Ernest Rutherford a efectuat cercetări care au condus la înțelegerea modernă a structurii interne a atomului.
Thomson și-a luat foarte în serios predarea: a ținut în mod regulat prelegeri în clasele elementare dimineața și a predat știința studenților absolvenți după-amiaza. Omul de știință a considerat doctrina utilă pentru cercetător, deoarece necesită revizuirea periodică a ideilor de bază și, în același timp, lăsarea locului posibilității de a descoperi ceva nou la care nimeni nu a fost atent până acum. Istoria descoperirii electronului confirmă clar acest lucru. Thompson și-a dedicat cea mai mare parte a activității sale științifice studiului trecerii particulelor de curent încărcate electric prin gazele rarefiate și spațiul de vid. El a fost angajat în studiul catodului și al razelor X și a adus o contribuție uriașă la studiul fizicii atomice. În plus, Thomson a dezvoltat și o teorie a mișcării electronilor în câmpurile magnetice și electrice.
