Noong 1897, natuklasan ng British physicist na si Joseph John Thomson (1856-1940) ang electron pagkatapos ng serye ng mga eksperimento na naglalayong pag-aralan ang kalikasan ng isang electric discharge sa isang vacuum. Binigyang-kahulugan ng sikat na siyentipiko ang mga paglihis ng sinag ng mga plato at magnet na may kuryente bilang ebidensya na ang mga electron ay mas maliit kaysa sa mga atom.
Ang dakilang physicist at scientist ay dapat na naging engineer
Thomson Joseph John, isang mahusay na scientist, physicist at mentor, ay magiging isang inhinyero, gaya ng naisip ng kanyang ama, ngunit sa panahong iyon ang pamilya ay walang panggastos para sa pag-aaral. Sa halip, ang batang Thomson ay nag-aral sa kolehiyo sa Macester at kalaunan sa Cambridge. Noong 1884 siya ay hinirang sa prestihiyosong post ng Propesor ng Experimental Physics sa Cambridge, bagaman siya ay personal na gumawa ng napakaliit na gawaing pang-eksperimento. Natuklasan niya ang kanyang talento sa pagbuo ng hardware at pag-diagnose ng mga kaugnay na problema. Si Thomson Joseph John ay isang mabuting guro, na nagbibigay-inspirasyon sa kanyang mga estudyante at nagbibigaymalaking atensyon sa malawak na suliranin ng pagpapaunlad ng agham ng pagtuturo sa unibersidad at mataas na paaralan.
Nobel Laureate
Thomson ay tumanggap ng maraming iba't ibang parangal, kabilang ang Nobel Prize sa Physics noong 1906. Malaki rin ang kasiyahan niyang makita ang ilan sa kanyang mga kasamahan na tumanggap ng kanilang mga Nobel Prize, kasama na si Rutherford sa chemistry noong 1908. Iminungkahi ng ilang siyentipiko tulad nina William Prout at Norman Lockyer na ang mga atomo ay hindi ang pinakamaliit na particle sa uniberso at ang mga ito ay binuo mula sa mas pangunahing mga yunit.
Pagtuklas ng electron (sa madaling sabi)
Noong 1897, iminungkahi ni Thompson na ang isa sa mga pangunahing yunit ay 1,000 beses na mas maliit kaysa sa isang atom, ang subatomic na particle na ito ay naging kilala bilang electron. Natuklasan ito ng siyentipiko sa pamamagitan ng kanyang pananaliksik sa mga katangian ng cathode rays. Tinantya niya ang masa ng mga sinag ng cathode sa pamamagitan ng pagsukat ng init na nabuo kapag tumama ang mga sinag ng thermal transition at inihambing ito sa magnetic deflection ng beam. Ang kanyang mga eksperimento ay nagpapakita hindi lamang na ang mga cathode ray ay 1000 beses na mas magaan kaysa sa isang hydrogen atom, ngunit pati na rin ang kanilang masa ay pareho anuman ang uri ng atom. Ang siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang mga sinag ay binubuo ng napakagaan, negatibong sisingilin na mga particle, na siyang unibersal na materyal na gusali para sa mga atomo. Tinawag niyang "corpuscles" ang mga particle na ito, ngunit mas pinili ng mga siyentipiko ang pangalang "electrons", na iminungkahi ni George Johnston Stoney noong 1891.
mga eksperimento ni Thompson
Paghahambing ng pagpapalihis ng mga cathode beam sa mga electric at magnetic field, nakakuha ang physicist ng mas maaasahang mga sukat ng singil at masa ng electron. Ang eksperimento ni Thomson ay isinagawa sa loob ng mga espesyal na tubo ng cathode ray. Noong 1904, ipinalagay niya na ang modelo ng atom ay isang globo ng positibong bagay kung saan ang posisyon ng mga particle ay tinutukoy ng mga puwersang electrostatic. Upang ipaliwanag ang pangkalahatang neutral na singil ng atom, iminungkahi ni Thompson na ang mga corpuscle ay ibinahagi sa isang pare-parehong larangan ng positibong singil. Ang pagkatuklas ng electron ay naging posible na maniwala na ang atom ay maaaring hatiin sa mas maliliit na bahagi, at ito ang unang hakbang patungo sa paglikha ng isang detalyadong modelo ng atom.
Kasaysayan ng pagtuklas
Joseph John Thomson ay malawak na kilala bilang ang nakatuklas ng electron. Para sa karamihan ng kanyang karera, ang propesor ay nagtrabaho sa iba't ibang aspeto ng pagpapadaloy ng kuryente sa pamamagitan ng mga gas. Noong 1897 (ang taon ng pagkatuklas ng electron), pinatunayan niya sa eksperimento na ang tinatawag na cathode rays ay aktwal na mga particle na may negatibong charge sa paggalaw.
Maraming mga interesanteng tanong ang direktang nauugnay sa proseso ng pagbubukas. Malinaw na ang pagkilala sa mga sinag ng cathode ay nauna kay Thomson, at maraming mga siyentipiko ang nakagawa na ng mahahalagang kontribusyon. Masasabi ba natin nang may katiyakan na si Thomson ang unang nakatuklas ng elektron? Pagkatapos ng lahat, hindi siya nag-imbento ng vacuum tube o ang pagkakaroon ng mga cathode ray. Ang pagtuklas ng electron ay isang puro pinagsama-samang proseso. Ang kredito na pioneer ang nag-aambag ng pinakamahalagakontribusyon, pagbubuod at pagsasaayos ng lahat ng karanasang naipon bago niya.
Thomson cathode ray tubes
Ang mahusay na pagtuklas ng electron ay ginawa gamit ang mga espesyal na kagamitan at sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Nagsagawa si Thomson ng isang serye ng mga eksperimento gamit ang isang detalyadong cathode ray tube, na kinabibilangan ng dalawang plates, ang mga beam ay dapat maglakbay sa pagitan ng mga ito. Ang matagal nang kontrobersya tungkol sa likas na katangian ng mga cathode ray, na lumalabas kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang sisidlan kung saan karamihan sa hangin ay inilikas, ay nasuspinde.
Ang sisidlang ito ay isang cathode ray tube. Gamit ang isang pinahusay na paraan ng vacuum, nagawa ni Thomson ang isang nakakumbinsi na argumento na ang mga beam na ito ay binubuo ng mga particle, anuman ang uri ng gas at ang uri ng metal na ginamit bilang isang konduktor. Si Thomson ay nararapat na tawaging ang taong naghati sa atom.
Scientific recluse? Hindi ito tungkol kay Thomson
Ang namumukod-tanging physicist sa kanyang panahon ay hindi nangangahulugang isang scientific recluse, gaya ng madalas na iniisip ng isang tao ang mga mahuhusay na siyentipiko. Siya ang administratibong pinuno ng napaka-matagumpay na Cavendish Laboratory. Doon nakilala ng scientist si Rose Elizabeth Paget, na pinakasalan niya noong 1890.
Hindi lamang pinamahalaan ni Thomson ang ilang proyekto sa pagsasaliksik, pinondohan din niya ang pagsasaayos ng mga pasilidad ng laboratoryo na may kaunting suporta mula sa unibersidad at mga kolehiyo. Ito ay may talentoguro. Ang mga taong natipon niya sa paligid niya mula 1895 hanggang 1914 ay nagmula sa buong mundo. Ang ilan sa kanila ay nanalo ng pitong Nobel Prize sa ilalim niya.
Habang nagtatrabaho kasama si Thomson sa Cavendish Laboratory noong 1910, nagsagawa ng pananaliksik si Ernest Rutherford na humantong sa modernong pag-unawa sa panloob na istruktura ng atom.
Sineseryoso ni Thomson ang kanyang pagtuturo: regular siyang nag-lecture sa elementarya sa umaga at nagtuturo ng science sa mga mag-aaral na nagtapos sa hapon. Itinuring ng siyentipiko na ang doktrina ay kapaki-pakinabang para sa mananaliksik, dahil nangangailangan ito ng pana-panahong pagbabago ng mga pangunahing ideya at sa parehong oras na nag-iiwan ng puwang para sa posibilidad na makatuklas ng isang bagong bagay na walang sinumang nagbigay-pansin noon. Ang kasaysayan ng pagkatuklas ng elektron ay malinaw na nagpapatunay nito. Inilaan ni Thompson ang karamihan sa kanyang aktibidad na pang-agham sa pag-aaral ng pagpasa ng mga kasalukuyang particle na may kuryente sa pamamagitan ng mga rarefied na gas at vacuum space. Siya ay nakikibahagi sa pag-aaral ng cathode at X-ray at gumawa ng malaking kontribusyon sa pag-aaral ng atomic physics. Bilang karagdagan, nakabuo din si Thomson ng teorya ng paggalaw ng elektron sa magnetic at electric field.
