Die Entdeckung von Elektronen, die von Joseph John Thomson

Joseph John Thomson wurde in Manchester geboren. Hier in Manchester absolvierte er Ouenskolledzh, und in 1876-1880 studierte er an der University of Cambridge in der berühmten Trinity College (Trinity College). Im Januar 1880 Thomson erfolgreich bestanden die Abschlussprüfung und begann am Cavendish Laboratory arbeiten.

Sein erstes Papier, im Jahre 1880 veröffentlicht wurde , wurde auf die elektromagnetische Theorie des Lichts gewidmet ist . Im folgenden Jahr gab es zwei Werke, von denen eine den Beginn der elektromagnetischen Masse Theorie gekennzeichnet.

Thomson wurde mit der experimentellen Physik besessen. Besessen im besten Sinne des Wortes. Thomson Scientific Leistungen wurden vom Direktor des Cavendish Laboratory Rayleigh sehr geschätzt. Weggehen 1884 als Direktor, er scheut sich nicht, sein Nachfolger Thomson zu empfehlen.

Von 1884 bis 1919 führte Thomson das Cavendish Laboratory. Während dieser Zeit hat sie sich zu einem bedeutenden Zentrum der Welt der Physik entwickelt, der internationalen Schule von Physikern. Hier begann sie ihre wissenschaftlichen Weg Rutherford, Bohr, Langevin und viele andere, darunter auch russische Wissenschaftler.

Thomson Forschungsprogramm war breit: Fragen der einen elektrischen Strom durch ein Gas, das die elektronische Theorie der Metalle, die Erforschung der Natur der verschiedenen Arten von Strahlen ...

Fassen Sie die Studie von Kathodenstrahlen Thomson in erster Linie entschieden, seine Experimente zu testen Vorgänger Ablenkung elektrische Felder Strahlen erreicht wurden vorsichtig genug platziert. Er begreift ein zweites Experiment, ist es für spezielle Ausrüstung ausgelegt ist, überwacht sich selbst für die Pflege der Reihenfolge der Ausführung, und das erwartete Ergebnis liegt auf der Hand.

In der Röhre, entworfen von Thomson, Kathodenstrahlen an die positiv geladene Platte folgsam angezogen und offensichtlich durch die negative abgestoßen. Das heißt, sie verhielten sich wie geziemt schnell Strom von winzigen Teilchen mit negativer Elektrizität geladen bewegen. Ein hervorragendes Ergebnis!

Er könnte natürlich, ein Ende zu setzen alle Streitigkeiten über die Natur der Kathodenstrahlen. Aber Thompson hielt es nicht für seine Forschung abgeschlossen. Nachdem die Natur der Strahlen effizient bestimmt, wollte er eine genaue Quantifizierung der Komponenten und deren Blutkörperchen zu geben.

Inspiriert von ersten Erfolg, entwarf er eine neue Röhre: Kathode, Beschleunigungselektroden in Form von Ringen und Platten, die die Ablenkspannung dienen könnte. An der Wand gegenüber der Kathode, hat es eine dünne Schicht aus einer Substanz setzen fähig unter den Schlägen der eingehenden Partikel zu glühen. Das Ergebnis war der Vorfahr von Elektronenröhren, so kennen wir im Zeitalter von Fernsehen und Radar.

Der Zweck der Erfahrung von Thomson war der Strahl von Teilchen elektrischen Feldes zu verwerfen und zu kompensieren diese Abweichung ist das Magnetfeld. Die Schlussfolgerungen, die er als Ergebnis des Experiments kam, waren verblüffend. Zunächst wurde festgestellt, dass die Partikel in der Röhre mit großen Geschwindigkeiten nahe an Licht bewegen. Und zweitens war die elektrische Ladung pro Masseneinheit der Körperchen phantastisch groß.

Was waren diese Partikel: unbekannt Atome, tragen die großen elektrischen Ladungen oder winzige Partikel mit vernachlässigbarem Gewicht, aber mit einer geringeren Gebühr? Er fand weiterhin, daß das Verhältnis der spezifischen Ladung pro Masseeinheit konstant ist, unabhängig von jeder der Geschwindigkeiten der Partikel oder auf dem Kathodenmaterial, noch die Art des Gases, in dem die Entladung auftritt.

Diese Unabhängigkeit ist alarmierend. Es scheint, dass die Teilchen einige Universal-Teilchen der Materie, Bestandteile der Atome waren. "Nach einer langen Diskussion von Experimenten - schrieb in seinen Memoiren Thompson - es stellte sich heraus, dass ich nicht die folgenden Schlussfolgerungen vermeiden:

1. Was die Atome sind, nicht unteilbar, da eines negativ geladenen Teilchen unter dem Einfluß der elektrischen Kräfte aufgenommen werden können, die Auswirkungen von sich schnell bewegenden Teilchen, ultraviolettes Licht oder Wärme.

2. Was alle diese Teilchen gleicher Masse sind, tragen die gleiche Ladung negativer Elektrizität, von was auch immer Atome sie auftreten, und sind Bestandteile aller Atome.

3. Die Masse dieser Teilchen weniger als ein Tausendstel der Masse eines Wasserstoffatoms. Ich zunächst diese Teilchen Blutkörperchen genannt, aber sie sind nun entsprechend dem Namen "Elektron" genannt.

Thomson auf Berechnungen. Zunächst einmal sollten sie die Parameter der mysteriösen Blutkörperchen zu definieren, und dann vielleicht in der Lage, zu entscheiden, was sie sind. Die Berechnungsergebnisse haben gezeigt, dass es keinen Zweifel, unbekannte Teilchen ist nichts anderes als eine winzige elektrische Ladungen - Strom unteilbaren Atome oder Elektronen.

29. April 1897 in einem Ort, an dem mehr als zweihundert Jahren gab es Treffen der Royal Society waren, machte er seinen Bericht. Das Publikum war begeistert. Delight wird nicht erklärt vorstellen, dass der Kollege George. George. Thomson so überzeugend, die wahre Natur der Kathodenstrahlen aufgedeckt.

Die Situation war viel ernster. Atome, die Hauptbausteine ​​der Materie, nicht mehr elementar runde Körner, undurchdringlich und unteilbaren Teilchen ohne innere Struktur ...

Wenn man die negativ geladenen Teilchen abnehmen könnte, daher stellen die Atome einige komplexe System gewesen sein, ein System von etwas aus mit positiver Elektrizität geladen und negativ geladene Teilchen - Elektronen. Nun wurde sichtbar, und weiter, die am besten geeigneten Richtungen für die zukünftige Forschung.

Ersten, natürlich, war es notwendig, die genaue Ladung und Masse eines Elektrons zu bestimmen. Dies würde die Masse der Atome aller Elemente verdeutlichen die Masse der Moleküle zu berechnen, Empfehlungen an die richtige Zusammenstellung von Reaktionen zu machen.

Im Jahr 1903 wurde in der gleichen Cavendish Laboratory an Thomson G. Wilson eine wichtige Veränderung in der Methode von Thomson hergestellt. Das Schiff, das eine schnelle adiabatische Expansion von ionisierter Luft gemacht, legen Sie die Kondensatorplatten, zwischen denen möglich ist, ein elektrisches Feld zu erzeugen und beobachten die Wolken als das Vorhandensein des Feldes fallen, und in seiner Abwesenheit.

Wilson Messungen ergaben einen Wert für die Ladung des Elektrons als 3,1-mal 10 hoch minus Zehntel Grad abs.el. u Wilson-Methode wurde von vielen Forschern, darunter Studenten der Universität von St. Petersburg und Malikov Alexejew verwendet, die eine Gebühr in Höhe von 4,5 mal gefunden haben 10 hoch minus zehn Grad abs.el. u Es war die Annäherung an den wahren Wert der Ergebnisse aller vor der Millikan 1909 begann mit der Einzelmessung fällt.

Es wurde entdeckt und gemessen , um die Elektronen - ". Elementarteilchen" eine universelle Partikelstoffatomen, die ersten Entdeckungen in der Physik der sogenannten Diese Entdeckung ermöglichte es den Physikern, vor allem einen neuen Weg, um die Frage nach der Untersuchung der elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften eines Stoffes zu setzen.

Quelle: Samin DK "Hundert große Entdeckungen", M: .. "Veche", 2002