Die debat oor wie die elektron ontdek het, het tot dusver nie bedaar nie. In die rol van die ontdekker van die elementêre deeltjie, naas Joseph Thomson, sien sommige wetenskapgeskiedkundiges Hendrik Lorentz en Peter Zeeman, ander - Emil Wiechert, nog ander - Philip Lenard. So wie is die wetenskaplike wat die elektron ontdek het?
Atom beteken ondeelbaar
Die konsep van "atoom" is deur filosowe in gebruik geneem. Die antieke Griekse denker Leucippus in die 5de eeu vC. e. voorgestel dat alles in die wêreld uit klein deeltjies bestaan. Sy student - Demokritus, het hulle atome genoem. Volgens die filosoof is atome die "stene" van die heelal, ondeelbaar en ewig. Die eienskappe van stowwe hang af van hul vorm en eksterne struktuur: die atome van vloeiende water is glad, dié van metaal het profieltande wat hardheid aan die liggaam gee.
Die uitstaande Russiese wetenskaplike M. V. Lomonosov, die stigter van die atoom-molekulêre teorie, het geglo dat in die samestelling van eenvoudige stowwe, liggaamsdele (molekules) gevorm word deur een tipe atome, kompleks - deur verskillende tipes.
Selfopgeleide chemikus John D alton (Manchester) in 1803, vertrou opeksperimentele data en, deur die massa van waterstofatome as 'n konvensionele eenheid te neem, die relatiewe atoommassas van sommige elemente vasgestel. Die atomistiese teorie van die Engelsman was van groot belang vir die verdere ontwikkeling van chemie en fisika.
Wie het die elektron ontdek?
Teen die begin van die 20ste eeu is 'n aantal eksperimentele data opgehoop, wat die kompleksiteit van die struktuur van die atoom bewys. Dit sluit in die verskynsel van die foto-elektriese effek (G. Hertz, A. Stoletov 1887), die ontdekking van katode (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) en X-strale (V. Roentgen, 1895) strale, radioaktiwiteit (A) Becquerel, 1896).
Wetenskaplikes wat met katodestrale gewerk het, het in twee kampe verdeel: sommige het die golfaard van die verskynsel aangeneem, ander - korpuskulêr. Tasbare resultate is behaal deur die professor van die Hoër Normale Skool (Lille, Frankryk) Jean Baptiste Peren. In 1895 het hy deur middel van eksperimente getoon dat katodestrale 'n stroom negatief gelaaide deeltjies is. Miskien is Peren die fisikus wat die elektron ontdek het?
Op die rand van groot dinge
Fisikus en wiskundige George Stoney (Royal Irish University, Dublin) het in 1874 'n aanname uitgespreek oor die diskreetheid van elektrisiteit. In watter jaar en deur wie is die elektron ontdek? In die loop van eksperimentele werk oor elektrolise was dit D. Stoney wat die waarde van die minimum elektriese lading bepaal het (die resultaat wat verkry is (10-20 C) was egter 16 keer minder as die werklike een). In 1891 het 'n Ierse wetenskaplike die eenheid van elementêre elektriese lading "elektron" genoem (van die antieke Grieks"amber").
'n Jaar later het Hendrik Lawrence (Leiden Universiteit, Nederland) die hoofbepalings van sy elektroniese teorie geformuleer, waarvolgens die struktuur van enige stof op diskrete elektriese ladings gebaseer is. Hierdie wetenskaplikes word nie as die ontdekker van die deeltjie beskou nie, maar hul teoretiese en praktiese navorsing het 'n betroubare grondslag vir Thomson se toekomstige ontdekking geword.
Relentless Entoesias
Op die vraag wie en wanneer die elektron ontdek het, gee ensiklopedieë 'n duidelike en ondubbelsinnige antwoord - Joseph John Thomson in 1897. So, wat is die verdienste van die Engelse fisikus?
Die vader van die toekomstige president van die Royal Society of London was 'n boekhandelaar en het van kleins af 'n liefde vir die gedrukte woord en 'n drang na nuwe kennis by sy seun ingeboesem. Nadat hy in 1880 aan Owens College (sedert 1903 - die Universiteit van Manchester) en die Universiteit van Cambridge gegradueer het, het die jong wiskundige Joseph Thomson by die Cavendish Laboratory aangesluit. Eksperimentele studies het die jong wetenskaplike heeltemal geboei. Kollegas het kennis geneem van sy onvermoeidheid, vasberadenheid en buitengewone entoesiasme vir praktiese werk.
In 1884, op die ouderdom van 28, is Thomson aangestel as Direkteur van die Laboratorium, wat Lord C. Rayleigh opgevolg het. Onder die leiding van Thomson het die laboratorium in die volgende 35 jaar een van die grootste sentrums van wêreldfisika geword. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin het hul reis van hier af begin.
Aandag aan detail
Thomson het sy werk oor die studie van katodestrale begin deur eksperimente te kontroleersy voorgangers. Vir baie eksperimente is spesiale toerusting gemaak volgens die persoonlike tekeninge van die direkteur van die laboratorium. Nadat hy kwalitatiewe bevestiging van die eksperimente ontvang het, het Thomson nie gedink om daar te stop nie. Hy het sy hooftaak gesien in die presiese kwantitatiewe bepaling van die aard van die strale en hul samestellende deeltjies.
Die nuwe buis, ontwerp vir die volgende eksperimente, het nie net die gewone katode en versnellingselektrodes (in die vorm van plate en ringe) met 'n afbuigspanning ingesluit nie. Die vloei van liggaamsdele is na 'n skerm gerig wat bedek is met 'n dun lagie materie wat gegloei het toe die deeltjies tref. Die vloei was veronderstel om beheer te word deur die gekombineerde effek van elektriese en magnetiese velde.
Dele van 'n atoom
Dit is moeilik om 'n pionier te wees. Dit is selfs moeiliker om 'n mens se oortuigings te verdedig, wat in stryd is met die konsepte wat al vir millennia gevestig is. Geloof in jouself, in jou span, het van Thomson die persoon gemaak wat die elektron ontdek het.
Ervaring het wonderlike resultate gelewer. Die massa deeltjies was 2 duisend keer minder as dié van waterstofione. Die verhouding van die lading van 'n liggaam tot sy massa hang nie af van die vloeitempo, die eienskappe van die katodemateriaal of die aard van die gasvormige medium waarin die ontlading plaasvind nie. 'n Gevolgtrekking is voorgestel wat alle fondamente weerspreek het: liggaamsdele is universele deeltjies van materie in die samestelling van 'n atoom. Keer op keer het Thomson die resultate van eksperimente en berekeninge ywerig en noukeurig nagegaan. Toe daar geen twyfel oor was nie, is 'n verslag oor die aard van katodestrale aan die Royal Society of London gemaak. In die lente van 1897 het die atoomopgehou om ondeelbaar te wees. In 1906 is Joseph Thomson met die Nobelprys in Fisika bekroon.
Onbekend Johann Wiechert
Die naam van Johann Emil Wiechert, 'n professor in geofisika aan Köningsbör en toe Göttingen Universiteit, 'n navorser van ons planeet se seismografie, is beter bekend in professionele kringe van geoloë en geograwe. Maar hy is ook bekend aan fisici. Dit is die enigste persoon wat die amptelike wetenskap, saam met Thomson, erken as die ontdekker van die elektron. En om absoluut presies te wees, is die werk wat Wiechert se eksperimente en berekeninge beskryf in Januarie 1897 gepubliseer – vier maande vroeër as die Engelsman se verslag. Wie die elektron ontdek het, is reeds histories besluit, maar die feit bly staan.
Vir verwysing: Thomson het nie die term "elektron" in enige van sy werke gebruik nie. Hy het die naam "liggaampies" gebruik.
Wie het die proton, neutron en elektron ontdek?
Na die ontdekking van die eerste elementêre deeltjie, het aannames begin gemaak word oor die moontlike struktuur van die atoom. Een van die eerste modelle is deur Thomson self voorgestel. 'n Atoom, sê hy, is soos 'n stukkie rosyntjiepoeding: negatiewe deeltjies is in 'n positief gelaaide liggaam ingebed.
In 1911 het Ernest Rutherford (Nieu-Seeland, Groot-Brittanje) voorgestel dat die model van die atoom 'n planetêre struktuur het. Twee jaar later het hy 'n hipotese oor die bestaan van 'n positief gelaaide deeltjie in die kern van 'n atoom gestel en, nadat hy dit eksperimenteel verkry het, het hy dit 'n proton genoem. Hy het ook die teenwoordigheid in die kern van 'n neutrale deeltjie met die massa van 'n proton voorspel (die neutron is in 1932 deur die Engelse wetenskaplike J. Chadwick ontdek). In 1918 het Joseph Thomson die bestuur van die laboratorium aan Ernest Rutherford oorgedra.
Is dit nodig om te sê dat die ontdekking van die elektron ons in staat gestel het om 'n nuwe blik op die elektriese, magnetiese en optiese eienskappe van materie te neem. Dit is moeilik om die rol van Thomson en sy volgelinge in die ontwikkeling van atoom- en kernfisika te oorskat.
