Perdebatan tentang siapa yang menemui elektron masih belum reda setakat ini. Dalam peranan penemu zarah asas, selain Joseph Thomson, beberapa ahli sejarah sains melihat Hendrik Lorentz dan Peter Zeeman, yang lain - Emil Wiechert, yang lain - Philip Lenard. Jadi, siapakah saintis yang menemui elektron itu?
Atom bermaksud tidak boleh dibahagikan
Konsep "atom" telah diperkenalkan untuk digunakan oleh ahli falsafah. Pemikir Yunani purba Leucippus pada abad ke-5 SM. e. mencadangkan bahawa segala-galanya di dunia terdiri daripada zarah-zarah kecil. Muridnya - Democritus, memanggil mereka atom. Menurut ahli falsafah, atom adalah "batu bata" alam semesta, tidak boleh dibahagikan dan kekal. Sifat bahan bergantung pada bentuk dan struktur luarannya: atom air yang mengalir adalah licin, bahan logam mempunyai gigi profil yang memberikan kekerasan kepada badan.
Saintis terkenal Rusia M. V. Lomonosov, pengasas teori atom-molekul, percaya bahawa dalam komposisi bahan mudah, corpuscles (molekul) dibentuk oleh satu jenis atom, kompleks - dengan jenis yang berbeza.
Ahli kimia otodidak John D alton (Manchester) pada tahun 1803, bergantung padadata eksperimen dan, mengambil jisim atom hidrogen sebagai unit konvensional, menetapkan jisim atom relatif beberapa unsur. Teori atomistik orang Inggeris adalah sangat penting untuk perkembangan selanjutnya dalam kimia dan fizik.
Siapakah yang menemui elektron?
Menjelang awal abad ke-20, beberapa data percubaan telah terkumpul, membuktikan kerumitan struktur atom. Ini termasuk fenomena kesan fotoelektrik (G. Hertz, A. Stoletov 1887), penemuan katod (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) dan sinar-X (V. Roentgen, 1895), keradioaktifan (A).. Becquerel, 1896).
Para saintis yang bekerja dengan sinar katod terbahagi kepada dua kem: sesetengahnya menganggap sifat gelombang fenomena itu, yang lain - korpuskular. Keputusan ketara dicapai oleh profesor Sekolah Normal Tinggi (Lille, Perancis) Jean Baptiste Peren. Pada tahun 1895, beliau menunjukkan melalui eksperimen bahawa sinar katod adalah aliran zarah bercas negatif. Mungkin Peren ialah ahli fizik yang menemui elektron?
Di ambang perkara yang hebat
Ahli fizik dan matematik George Stoney (Universiti Diraja Ireland, Dublin) pada tahun 1874 menyuarakan andaian tentang kebijaksanaan elektrik. Pada tahun berapa dan oleh siapa elektron ditemui? Dalam perjalanan kerja eksperimen pada elektrolisis, D. Stoney yang menentukan nilai cas elektrik minimum (namun, keputusan yang diperolehi (10-20 C) adalah 16 kali kurang daripada yang sebenar). Pada tahun 1891, seorang saintis Ireland menamakan unit cas elektrik asas "elektron" (dari bahasa Yunani kuno"ambar").
Setahun kemudian, Hendrik Lawrence (Universiti Leiden, Belanda) merumuskan peruntukan utama teori elektroniknya, yang menurutnya struktur sebarang bahan adalah berdasarkan cas elektrik diskret. Para saintis ini tidak dianggap sebagai penemu zarah, tetapi penyelidikan teori dan praktikal mereka menjadi asas yang boleh dipercayai untuk penemuan masa depan Thomson.
Penggemar Tidak Berhenti
Mengenai persoalan siapa dan bila ditemui elektron, ensiklopedia memberikan jawapan yang jelas dan jelas - Joseph John Thomson pada tahun 1897. Jadi apakah kelebihan ahli fizik Inggeris?
Bapa kepada bakal presiden Royal Society of London ialah seorang penjual buku dan sejak kecil menanamkan dalam diri anaknya kecintaan terhadap perkataan bercetak dan keinginan untuk pengetahuan baharu. Selepas menamatkan pengajian dari Kolej Owens (sejak 1903 - Universiti Manchester) dan Universiti Cambridge pada tahun 1880, ahli matematik muda Joseph Thomson menyertai Makmal Cavendish. Kajian eksperimen benar-benar menawan saintis muda itu. Rakan sekerja mencatatkan sifat tidak jemu, keazaman dan semangat luar biasa beliau untuk kerja amali.
Pada tahun 1884, pada usia 28 tahun, Thomson dilantik sebagai Pengarah Makmal, menggantikan Lord C. Rayleigh. Di bawah pimpinan Thomson, makmal dalam tempoh 35 tahun akan datang telah menjadi salah satu pusat fizik dunia yang terbesar. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin memulakan perjalanan mereka dari sini.
Perhatian terhadap perincian
Thomson memulakan kerjanya mengenai kajian sinar katod dengan menyemak eksperimenpendahulunya. Untuk banyak eksperimen, peralatan khas dibuat mengikut lukisan peribadi pengarah makmal. Setelah menerima pengesahan kualitatif eksperimen, Thomson tidak berfikir untuk berhenti di situ. Dia melihat tugas utamanya dalam penentuan kuantitatif yang tepat tentang sifat sinar dan zarah penyusunnya.
Tiub baharu, yang direka untuk eksperimen berikut, termasuk bukan sahaja katod biasa dan elektrod pecutan (dalam bentuk plat dan gelang) dengan voltan pesongan. Aliran corpuscles diarahkan ke skrin yang ditutup dengan lapisan nipis jirim yang bersinar apabila zarah terkena. Aliran itu sepatutnya dikawal oleh kesan gabungan medan elektrik dan magnet.
Bahagian atom
Sukar untuk menjadi perintis. Lebih sukar untuk mempertahankan keyakinan seseorang, yang bertentangan dengan konsep yang telah ditubuhkan selama beribu tahun. Kepercayaan pada diri sendiri, dalam pasukan anda, menjadikan Thomson sebagai orang yang menemui elektron.
Pengalaman memberikan hasil yang menakjubkan. Jisim zarah ternyata 2 ribu kali lebih kecil daripada ion hidrogen. Nisbah cas corpuscle kepada jisimnya tidak bergantung pada kadar aliran, sifat bahan katod, atau sifat medium gas di mana nyahcas berlaku. Satu kesimpulan telah dicadangkan yang bercanggah dengan semua asas: corpuscles adalah zarah universal jirim dalam komposisi atom. Dari semasa ke semasa, Thomson dengan tekun dan teliti memeriksa hasil eksperimen dan pengiraan. Apabila tidak ada keraguan lagi, laporan telah dibuat mengenai sifat sinar katod kepada Royal Society of London. Pada musim bunga tahun 1897, atomterhenti menjadi tidak dapat dipisahkan. Pada tahun 1906, Joseph Thomson telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik.
Johann Wiechert tidak diketahui
Nama Johann Emil Wiechert, seorang profesor geofizik di Köningsbör dan kemudian Universiti Göttingen, seorang penyelidik seismografi planet kita, lebih dikenali dalam kalangan profesional ahli geologi dan ahli geografi. Tetapi dia juga biasa dengan ahli fizik. Ini adalah satu-satunya orang yang sains rasmi, bersama-sama dengan Thomson, mengiktiraf sebagai penemu elektron. Dan untuk menjadi tepat sekali, kerja yang menerangkan eksperimen dan pengiraan Wiechert telah diterbitkan pada Januari 1897 - empat bulan lebih awal daripada laporan orang Inggeris. Siapa yang menemui elektron telah diputuskan mengikut sejarah, tetapi hakikatnya kekal.
Untuk rujukan: Thomson tidak menggunakan istilah "elektron" dalam mana-mana karyanya. Dia menggunakan nama "corpuscles".
Siapakah yang menemui proton, neutron dan elektron?
Selepas penemuan zarah asas pertama, andaian mula dibuat tentang kemungkinan struktur atom. Salah satu model pertama telah dicadangkan oleh Thomson sendiri. Atom, katanya, adalah seperti sekeping puding kismis: zarah negatif tertanam dalam jasad bercas positif.
Pada tahun 1911, Ernest Rutherford (New Zealand, Great Britain) mencadangkan model atom mempunyai struktur planet. Dua tahun kemudian, dia mengemukakan hipotesis tentang kewujudan zarah bercas positif dalam nukleus atom dan, setelah memperolehnya secara eksperimen, memanggilnya sebagai proton. Dia juga meramalkan kehadiran dalam nukleus zarah neutral dengan jisim proton (neutron ditemui pada tahun 1932 oleh saintis Inggeris J. Chadwick). Pada tahun 1918, Joseph Thomson menyerahkan pengurusan makmal kepada Ernest Rutherford.
Adakah perlu untuk mengatakan bahawa penemuan elektron membolehkan kita melihat semula sifat elektrik, magnet dan optik jirim. Sukar untuk menilai terlalu tinggi peranan Thomson dan pengikutnya dalam pembangunan fizik atom dan nuklear.
