Az elektron felfedezése

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2013. december 21-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 20 szerkesztést igényelnek .

Az elektron felfedezésének dátuma 1897 , amikor Thomson kísérletet indított a katódsugarak tanulmányozására . Az egyes elektronok nyomvonaláról készült első fényképeket Charles Wilson készítette az általa létrehozott felhőkamra segítségével .

A felfedezés előfeltételei, hipotézisek

1749- ben Benjamin Franklin feltételezte, hogy az elektromosság egyfajta anyagi anyag. Az elektromos anyag központi szerepét az elektromos folyadék atomisztikus szerkezetének gondolatának tulajdonította. Franklin munkáiban először a kifejezések jelennek meg: töltés, kisütés, pozitív töltés, negatív töltés, kondenzátor, akkumulátor, elektromosság részecskék.

Johann Ritter 1801 - ben az elektromosság diszkrét, szemcsés szerkezetét javasolta.

Wilhelm Weber 1846 óta írt munkáiban bemutatja az elektromos atom fogalmát és azt a hipotézist, hogy mozgása az anyagi mag körül hő- és fényjelenségekkel magyarázható.

Michael Faraday megalkotta az " ion " kifejezést az elektrolitban lévő elektromosság hordozóira, és azt javasolta, hogy az ionnak állandó töltése van. G. Helmholtz 1881 - ben kimutatta, hogy Faraday koncepciójának összhangban kell lennie a Maxwell-egyenletekkel . George Stoney 1881 - ben számította ki először egy egyértékű ion töltését az elektrolízis során, majd 1891 -ben egyik elméleti munkájában Stoney az "elektron" kifejezést javasolta egy monovalens ion elektromos töltésének jelölésére az elektrolízis során.

Katódsugarak

A katódsugarakat 1859-ben fedezte fel Julius Plücker , a nevet Eugen Goldstein adta , aki azt a hullámhipotézist terjesztette elő: a katódsugarak egy folyamat az éterben . William Crookes angol fizikus azt javasolta, hogy a katódsugarak anyagrészecskék áramlása. Jean Perrin francia fizikus 1895- ben kísérletileg bebizonyította, hogy a katódsugarak negatív töltésű részecskék áramlása, amelyek egyenes vonalban mozognak, de mágneses térrel eltéríthetők.

Béta sugarak

Ugyanakkor Henri Becquerel a természetes sugárzást vizsgálta, és 1900-ban kimutatta, hogy a rádium által kibocsátott sugarak , amelyeket Ernst Rutherford béta-sugaraknak nevezett , ugyanolyan fajlagos töltéssel bírnak, mint a katódsugarak.

Thomson kísérlete

1895 óta Joseph John Thomson a Cambridge -i Egyetem Cavendish Laboratóriumában megkezdte a katódsugarak elektromos és mágneses térben történő eltérítésének módszeres kvantitatív vizsgálatát. E munka eredményeit 1897 -ben a Philosophical Magazine októberi számában tették közzé . Thomson kísérletében bebizonyította, hogy a katódsugarakat alkotó összes részecske azonos egymással, és az anyag részét képezi. A kísérletek lényegét és az anyag létezésének hipotézisét az atomoknál is finomabb töredezettségben vázolta fel Thomson a Royal Society 1897. április 29-i esti ülésén. Ebből az üzenetből egy kivonatot publikáltak az Electrican - ban 1897. május 21. Ezért a felfedezésért Thomson 1906 -ban megkapta a fizikai Nobel-díjat .

Thomson tapasztalatai az elektromos teret létrehozó párhuzamos fémlemezek rendszerén áthaladó katódsugarak és mágneses teret létrehozó tekercsrendszerek tanulmányozásából álltak. Megállapítást nyert, hogy a gerendák mindkét mező hatására külön-külön elhajlottak, és bizonyos arány mellett a gerendák nem változtatták meg a közvetlen pályát. Ez a mezőarány a részecskék sebességétől függött [1] . Egy sor mérést követően Thomson megállapította, hogy a részecskék sebessége jóval kisebb, mint a fénysebesség – így kiderült, hogy a részecskéknek tömeggel kell rendelkezniük. Továbbá feltevést tettek ezeknek a részecskéknek az atomokban való jelenlétéről, és javasolták az atom modelljét, amelyet később Rutherford kísérletei során fejlesztettek ki .

Thompsontól függetlenül, ugyanabban 1897-ben az elektront E. Wiechert fedezte fel [2] [3] .

Jegyzetek

  1. Az elektron felfedezése archiválva 2016. december 27-én a Wayback Machine -nél // Elements.ru
  2. Wiechert E. Über das Wesen der Elektrizität  (német)  // Schriften der Physikalisch-Ökonomischen Gesellschaft zu Königsberg in Preußen. - január 7. 1897. - Bd. 38 , H.1 . - S. 3-12 .
    Wiechert E. Experimentelles über die Kathodenstrahlen  (német)  // Schriften der Physikalisch-Ökonomischen Gesellschaft zu Königsberg in Preußen. - január 7. 1897. - Bd. 38 , H.1 . - S. 12-16 .
  3. Bykov G.V. Az elektron felfedezésének történetéről // A természettudomány és a technika történetének kérdései. - 1963. - Kiadás. 15 . - S. 25-29 .

Források