La découverte d'électrons par Joseph John Thomson

Joseph John Thomson est né à Manchester. Ici à Manchester, il est diplômé Ouenskolledzh, et 1876-1880, il a étudié à l'Université de Cambridge dans le célèbre Trinity College (Trinity College). En Janvier de 1880 Thomson a passé avec succès les examens finaux et a commencé à travailler au Laboratoire Cavendish.

Son premier article, publié en 1880, a été consacrée à la théorie électromagnétique de la lumière. L'année suivante, il y avait deux ouvrages, l'un des qui ont marqué le début de la théorie de la masse électromagnétique.

Thomson était obsédé par la physique expérimentale. Obsédé dans le meilleur sens du mot. Thomson réalisations scientifiques ont été très appréciées par le directeur du laboratoire Cavendish de Rayleigh. Partir en 1884 en tant que directeur, il n'a pas hésité à recommander son successeur Thomson.

De 1884 à 1919, Thomson a dirigé le Laboratoire Cavendish. Pendant ce temps, il a évolué en un centre majeur du monde de la physique, l'école internationale de physiciens. Ici , ils ont commencé leur parcours scientifique Rutherford, Bohr, Langevin et beaucoup d' autres, y compris des scientifiques russes.

Le programme de recherche de Thomson était large: questions de faire passer un courant électrique à travers un gaz, la théorie électronique des métaux, l'étude de la nature des différents types de rayons ...

Attrapez l'étude des rayons cathodiques Thomson principalement décidé de tester ses expériences prédécesseurs ont atteint déflexion des champs électriques des rayons ont été soigneusement placé assez. Il conçoit une seconde expérience, il est conçu pour un équipement spécial, se surveille pour la prise en charge de l'ordre d'exécution, et le résultat attendu est évident.

Dans le tube, conçu par Thomson rayons cathodiques obéissante attirés par la plaque chargée positivement et, évidemment, repoussé par la négative. Autrement dit, ils se sont comportés comme il convenait en mouvement rapide flux de corpuscules minuscules chargées d'électricité négative. Un excellent résultat!

Il pourrait, bien sûr, mettre un terme à tous les différends au sujet de la nature des rayons cathodiques. Mais Thompson n'a pas tenu compte de ses recherches terminée. Après avoir déterminé la nature des rayons efficacement, il a voulu donner une quantification précise des composants et leurs corpuscules.

Inspiré par un premier succès, il a conçu un nouveau tube: cathode, accélération des électrodes sous la forme d'anneaux et de plaques, qui pourrait servir de la tension de déviation. Sur le mur opposé à la cathode, il a mis une couche mince d'une substance capable de briller sous les coups des particules entrantes. Le résultat a été l'ancêtre des tubes électroniques, de sorte que nous connaissons à l'ère de la télévision et radar.

Le but de l'expérience de Thomson était de rejeter le faisceau de champ électrique corpuscules et pour compenser cet écart est le champ magnétique. Les conclusions auxquelles il est venu à la suite de l'expérience, étaient frappantes. Tout d'abord, il a été constaté que les particules se déplacent dans le tube avec d'énormes vitesses proches de la lumière. Et d'autre part, la charge électrique par unité de masse des corpuscules était incroyablement grande.

Quelles étaient ces particules: atomes inconnus, portant les énormes charges électriques, ou des particules minuscules ayant un poids négligeable, mais avec une charge plus petite? Il a en outre constaté que le rapport de la charge spécifique par unité de masse est constante, indépendamment de l'une des vitesses des particules ou sur le matériau de cathode, ni la nature du gaz, dans lequel la décharge se produit.

Cette indépendance est alarmante. Il semble que les corpuscules étaient des particules universelles de la matière, constituants des atomes. "Après une longue discussion d'expériences - a écrit dans ses mémoires Thompson - il est apparu que je ne peux pas éviter les conclusions suivantes:

1. Quels sont les atomes ne sont pas indivisibles, on peut prendre les particules chargées négativement sous l'influence des forces électriques, l'impact des particules se déplaçant rapidement, la lumière ultraviolette ou la chaleur.

2. Quelles sont toutes ces particules de masse égale, portent la même charge d'électricité négative, de quelque atomes qu'ils se produisent, et sont des composants de tous les atomes.

3. La masse de ces particules est inférieure à un millième de la masse d'un atome d'hydrogène. Je initialement appelé ces particules corpuscules, mais ils sont maintenant appelés nommé de manière plus appropriée "électronique".

Thomson réglé calculs. Tout d'abord, il convient de définir les paramètres des corpuscules mystérieux, puis, peut-être, être en mesure de décider de ce qu'ils sont. Les résultats des calculs ont montré qu'il n'y a pas de doute, particule inconnue est rien, mais un minuscule charges électriques - électricité atomes ou des électrons indivisibles.

29 avril 1897 dans un lieu où plus de deux cents ans, il y avait des réunions de la Royal Society, il a fait son rapport. Le public était ravi. Delight est pas présent expliqué que le collègue George. George. Thomson de façon si convaincante a révélé la vraie nature des rayons cathodiques.

La situation était beaucoup plus grave. Atomes, les premiers blocs de construction de la matière, grains ronds plus élémentaires, des particules impénétrables et indivisibles sans structure interne ...

Si l'on pouvait enlever les corpuscules chargés négativement, par conséquent, représentent les atomes ont été un système complexe, un système constitué de quelque chose chargé d'électricité positive et de corpuscules chargés négativement - les électrons. Maintenant, est devenu visible, et d'autres, les directions les plus appropriées pour la recherche future.

Tout d'abord, bien sûr, il était nécessaire de déterminer le montant exact et la masse d'un électron. Cela permettrait de clarifier la masse des atomes de tous les éléments pour calculer la masse des molécules, de faire des recommandations à la bonne compilation des réactions.

En 1903, dans le même laboratoire Cavendish chez Thomson G. Wilson a fait un changement important dans la méthode de Thomson. Le navire, qui a fait l'expansion adiabatique rapide de l'air ionisé, mettre les plaques de condensateur entre ce qui est possible de créer un champ électrique et regarder les nuages ​​tombent comme la présence du champ, et en son absence.

mesures Wilson a donné une valeur pour la charge de l'électron en tant que 3,1 fois 10 à la abs.el. degré moins dixième u La méthode de Wilson a été utilisé par de nombreux chercheurs, y compris les étudiants de l'Université de Saint - Pétersbourg et Malikov Alexeyev, qui ont trouvé une charge égale à 4,5 fois 10 à la abs.el. degré moins dixième u Il était le plus approchant de la valeur réelle des résultats de tous les reçus avant Millikan a commencé en 1909 avec la mesure individuelle tombe.

Il a été découvert et mesuré l'électron - un atome de particules universelles, les premières découvertes en physique de la soi-disant «particules élémentaires». Cette découverte a permis aux physiciens, surtout, une nouvelle façon de poser la question de l'étude des propriétés électriques, magnétiques et optiques d'une substance.

Source: Samin DK «Cent grandes découvertes", M: .. "Veche" 2002