Mjadala kuhusu ni nani aliyegundua elektroni haujapungua hadi sasa. Katika nafasi ya mgunduzi wa chembe ya msingi, badala ya Joseph Thomson, wanahistoria wengine wa sayansi wanaona Hendrik Lorentz na Peter Zeeman, wengine - Emil Wiechert, wengine - Philip Lenard. Kwa hivyo ni mwanasayansi gani aliyegundua elektroni?
Atomu inamaanisha kutogawanyika
Dhana ya "atomu" ilianzishwa kutumika na wanafalsafa. Mwanafikra wa kale wa Uigiriki Leucippus katika karne ya 5 KK. e. alipendekeza kuwa kila kitu ulimwenguni kimeundwa na chembe ndogo. Mwanafunzi wake - Democritus, aliwaita atomi. Kulingana na mwanafalsafa, atomi ni "matofali" ya ulimwengu, isiyogawanyika na ya milele. Sifa za dutu hutegemea umbo lao na muundo wa nje: atomi za maji yanayotiririka ni laini, zile za chuma zina meno ya wasifu ambayo huupa mwili ugumu.
Mwanasayansi bora wa Kirusi M. V. Lomonosov, mwanzilishi wa nadharia ya atomiki-molekuli, aliamini kwamba katika utungaji wa vitu rahisi, corpuscles (molekuli) huundwa na aina moja ya atomi, changamano - kwa aina tofauti.
Mkemia aliyejifundisha mwenyewe John D alton (Manchester) mnamo 1803, akitegemeadata ya majaribio na, ikichukua wingi wa atomi za hidrojeni kama kitengo cha kawaida, ilianzisha wingi wa atomiki wa baadhi ya vipengele. Nadharia ya atomiki ya Mwingereza ilikuwa ya umuhimu mkubwa kwa maendeleo zaidi ya kemia na fizikia.
Nani aligundua elektroni?
Mwanzoni mwa karne ya 20, idadi ya data ya majaribio ilikuwa imekusanywa, kuthibitisha utata wa muundo wa atomi. Hizi ni pamoja na jambo la athari ya picha ya umeme (G. Hertz, A. Stoletov 1887), ugunduzi wa cathode (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) na X-ray (V. Roentgen, 1895) mionzi, radioactivity (A.. Becquerel, 1896).
Wanasayansi waliofanya kazi na miale ya cathode waligawanywa katika kambi mbili: baadhi walidhani asili ya wimbi la jambo hilo, wengine - corpuscular. Matokeo yanayoonekana yalifikiwa na profesa wa Shule ya Juu ya Kawaida (Lille, Ufaransa) Jean Baptiste Peren. Mnamo 1895, alionyesha kupitia majaribio kwamba miale ya cathode ni mkondo wa chembe zenye chaji hasi. Labda Peren ndiye mwanafizikia aliyegundua elektroni?
Mwishoni mwa mambo makuu
Mwanafizikia na mwanahisabati George Stoney (Chuo Kikuu cha Royal Irish, Dublin) mnamo 1874 alitoa dhana kuhusu utofauti wa umeme. Ni mwaka gani na nani aligundua elektroni? Katika kipindi cha kazi ya majaribio ya electrolysis, alikuwa D. Stoney ambaye aliamua thamani ya chaji ya chini ya umeme (hata hivyo, matokeo yaliyopatikana (10-20 C) yalikuwa chini ya mara 16 moja halisi). Mnamo 1891, mwanasayansi wa Ireland aliita kitengo cha malipo ya msingi ya umeme "electron" (kutoka kwa Kigiriki cha kale."amber").
Mwaka mmoja baadaye, Hendrik Lawrence (Chuo Kikuu cha Leiden, Uholanzi) alitunga masharti makuu ya nadharia yake ya kielektroniki, kulingana na ambayo muundo wa dutu yoyote inategemea chaji za umeme. Wanasayansi hawa hawachukuliwi kuwa wavumbuzi wa chembe, lakini utafiti wao wa kinadharia na wa vitendo ukawa msingi wa kuaminika wa ugunduzi wa siku zijazo wa Thomson.
Mkereketwa Asiyekoma
Kuhusu swali la nani na lini aligunduliwa elektroni, ensaiklopidia hutoa jibu wazi na lisilo na utata - Joseph John Thomson mnamo 1897. Kwa hivyo ni nini sifa ya mwanafizikia wa Kiingereza?
Baba ya rais wa baadaye wa Jumuiya ya Kifalme ya London alikuwa muuzaji vitabu na tangu utoto alitia ndani ya mtoto wake kupenda maandishi yaliyochapishwa na kutamani maarifa mapya. Baada ya kuhitimu kutoka Chuo cha Owens (tangu 1903 - Chuo Kikuu cha Manchester) na Chuo Kikuu cha Cambridge mnamo 1880, mwanahisabati mchanga Joseph Thomson alijiunga na Maabara ya Cavendish. Masomo ya majaribio yalimvutia kabisa mwanasayansi huyo mchanga. Wenzake walibaini kutochoka kwake, azma yake na shauku ya ajabu ya kufanya kazi kwa vitendo.
Mnamo 1884, akiwa na umri wa miaka 28, Thomson aliteuliwa kuwa Mkurugenzi wa Maabara, akimrithi Lord C. Rayleigh. Chini ya uongozi wa Thomson, maabara katika miaka 35 ijayo imekuwa moja ya vituo vikubwa vya fizikia ya ulimwengu. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin walianza safari yao kutoka hapa.
Tahadhari kwa undani
Thomson alianza kazi yake ya utafiti wa miale ya cathode kwa kuangalia majaribiowatangulizi wake. Kwa majaribio mengi, vifaa maalum vilifanywa kulingana na michoro za kibinafsi za mkurugenzi wa maabara. Baada ya kupokea uthibitisho wa ubora wa majaribio, Thomson hakufikiria kuacha hapo. Aliona kazi yake kuu katika uamuzi kamili wa kiasi cha asili ya miale na chembe zao kuu.
Mrija mpya, ulioundwa kwa ajili ya majaribio yafuatayo, haujumuishi tu cathode ya kawaida na elektrodi zinazoongeza kasi (katika mfumo wa mabamba na pete) zenye voltage inayokengeuka. Mtiririko wa corpuscles ulielekezwa kwenye skrini iliyofunikwa na safu nyembamba ya jambo ambayo iliwaka wakati chembe zinapiga. Mtiririko huo ulipaswa kudhibitiwa na athari iliyounganishwa ya uga wa umeme na sumaku.
Sehemu za atomi
Ni vigumu kuwa painia. Ni vigumu zaidi kutetea imani ya mtu, ambayo inapingana na dhana ambazo zimeanzishwa kwa milenia. Imani ndani yako, katika timu yako, ilimfanya Thomson kuwa mtu aliyegundua elektroni.
Uzoefu ulitoa matokeo ya kupendeza. Uzito wa chembe uligeuka kuwa mara elfu 2 chini ya ile ya ioni za hidrojeni. Uwiano wa malipo ya corpuscle kwa wingi wake hautegemei kiwango cha mtiririko, mali ya nyenzo za cathode, au asili ya kati ya gesi ambayo kutokwa hutokea. Hitimisho lilipendekezwa ambalo linapingana na misingi yote: corpuscles ni chembe za ulimwengu zote za maada katika utungaji wa atomi. Muda baada ya muda, Thomson aliangalia kwa bidii na kwa uangalifu matokeo ya majaribio na mahesabu. Bila shaka ilipoachwa, ripoti ilitolewa kuhusu asili ya miale ya cathode kwa Shirika la Kifalme la London. Katika chemchemi ya 1897, atomiilikoma kugawanyika. Mnamo 1906, Joseph Thomson alitunukiwa Tuzo ya Nobel ya Fizikia.
Johann Wiechert asiyejulikana
Jina la Johann Emil Wiechert, profesa wa jiofizikia katika Köningsbör na kisha Chuo Kikuu cha Göttingen, mtafiti wa seismography ya sayari yetu, linajulikana zaidi katika duru za kitaaluma za wanajiolojia na wanajiografia. Lakini pia anafahamika kwa wanafizikia. Huyu ndiye mtu pekee ambaye sayansi rasmi, pamoja na Thomson, inamtambua kama mgunduzi wa elektroni. Na kuwa sahihi kabisa, kazi inayoelezea majaribio na hesabu za Wiechert ilichapishwa mnamo Januari 1897 - miezi minne mapema kuliko ripoti ya Mwingereza. Nani aligundua elektroni tayari imeamuliwa kihistoria, lakini ukweli unabakia.
Kwa marejeleo: Thomson hakutumia neno "electron" katika kazi zake zozote. Alitumia jina "corpuscles".
Nani aligundua protoni, neutroni na elektroni?
Baada ya ugunduzi wa chembe ya msingi ya kwanza, mawazo yalianza kufanywa kuhusu uwezekano wa muundo wa atomu. Moja ya mifano ya kwanza ilipendekezwa na Thomson mwenyewe. Atomu, anasema, ni kama kipande cha pudding ya zabibu: chembe hasi hupachikwa kwenye mwili ulio na chaji chanya.
Mnamo 1911, Ernest Rutherford (New Zealand, Uingereza) alipendekeza kuwa kielelezo cha atomi kina muundo wa sayari. Miaka miwili baadaye, aliweka dhana juu ya kuwepo kwa chembe yenye chaji chanya kwenye kiini cha atomi na, baada ya kuipata kwa majaribio, akaiita protoni. Pia alitabiri uwepo katika kiini cha chembe ya upande wowote na wingi wa protoni (neutron iligunduliwa mwaka wa 1932 na mwanasayansi wa Kiingereza J. Chadwick). Mnamo 1918, Joseph Thomson alikabidhi usimamizi wa maabara kwa Ernest Rutherford.
Je, ni muhimu kusema kwamba ugunduzi wa elektroni ulituruhusu kutazama upya sifa za umeme, sumaku na macho za maada. Ni vigumu kukadiria nafasi ya Thomson na wafuasi wake katika ukuzaji wa fizikia ya atomiki na nyuklia.
