Cuộc tranh luận về việc ai là người phát hiện ra electron cho đến nay vẫn chưa lắng xuống. Trong vai trò của người phát hiện ra hạt cơ bản, ngoài Joseph Thomson, một số sử gia khoa học nhìn thấy Hendrik Lorentz và Peter Zeeman, những người khác - Emil Wiechert, còn những người khác - Philip Lenard. Vậy nhà khoa học đã phát hiện ra electron là ai?
Atom có nghĩa là không thể chia cắt
Khái niệm "nguyên tử" đã được các nhà triết học đưa vào sử dụng. Nhà tư tưởng người Hy Lạp cổ đại Leucippus vào thế kỷ thứ 5 trước Công nguyên. e. cho rằng mọi thứ trên thế giới đều được tạo thành từ các hạt nhỏ. Học trò của ông - Democritus, gọi chúng là nguyên tử. Theo triết gia, nguyên tử là “viên gạch” của vũ trụ, không thể phân chia và vĩnh cửu. Tính chất của các chất phụ thuộc vào hình dạng và cấu tạo bên ngoài của chúng: các nguyên tử của nước chảy là mịn, các nguyên tử của kim loại có răng định hình tạo độ cứng cho cơ thể.
Nhà khoa học lỗi lạc người Nga M. V. Lomonosov, người sáng lập ra thuyết nguyên tử-phân tử, tin rằng trong thành phần của các chất đơn giản, các tiểu thể (phân tử) được hình thành bởi một loại nguyên tử, phức tạp - bởi các loại khác nhau.
Nhà hóa học tự học John D alton (Manchester) năm 1803, dựa vàodữ liệu thực nghiệm và, lấy khối lượng của nguyên tử hydro làm đơn vị quy ước, thiết lập khối lượng nguyên tử tương đối của một số nguyên tố. Lý thuyết nguyên tử của người Anh có tầm quan trọng to lớn đối với sự phát triển hơn nữa của hóa học và vật lý.
Ai đã phát hiện ra electron?
Vào đầu thế kỷ 20, một số dữ liệu thí nghiệm đã được tích lũy, chứng minh sự phức tạp của cấu trúc nguyên tử. Chúng bao gồm hiện tượng hiệu ứng quang điện (G. Hertz, A. Stoletov 1887), phát hiện ra catốt (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) và tia X (V. Roentgen, 1895), phóng xạ (A. Becquerel, 1896).
Các nhà khoa học đã làm việc với tia âm cực chia thành hai phe: một số giả định bản chất sóng của hiện tượng, những người khác - vật thể. Các kết quả hữu hình đã đạt được bởi giáo sư Jean Baptiste Peren của Trường Trung học Bình thường Cao cấp (Lille, Pháp). Năm 1895, ông đã chứng minh qua các thí nghiệm rằng tia âm cực là một dòng hạt mang điện tích âm. Có lẽ Peren là nhà vật lý đã phát hiện ra electron?
Sắp tới những điều tuyệt vời
Nhà vật lý và toán học George Stoney (Đại học Hoàng gia Ailen, Dublin) vào năm 1874 đã lên tiếng một giả thiết về tính rời rạc của điện. Electron được phát hiện vào năm nào và bởi ai? Trong quá trình thực nghiệm điện phân, D. Stoney là người xác định giá trị của điện tích tối thiểu (tuy nhiên, kết quả thu được (10-20C) nhỏ hơn 16 lần thực tế). Năm 1891, một nhà khoa học người Ireland gọi đơn vị điện tích cơ bản là "electron" (từ tiếng Hy Lạp cổ đại"hổ phách").
Một năm sau, Hendrik Lawrence (Đại học Leiden, Hà Lan) đưa ra các quy định chính trong lý thuyết điện tử của mình, theo đó cấu trúc của bất kỳ chất nào đều dựa trên các điện tích rời rạc. Các nhà khoa học này không được coi là người phát hiện ra hạt, nhưng nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn của họ đã trở thành nền tảng đáng tin cậy cho khám phá tương lai của Thomson.
Người nhiệt tình không ngừng nghỉ
Đối với câu hỏi ai và khi nào phát hiện ra electron, các bộ bách khoa toàn thư đưa ra một câu trả lời rõ ràng và rõ ràng - Joseph John Thomson vào năm 1897. Vậy công lao của nhà vật lý người Anh là gì?
Cha của chủ tịch tương lai của Hiệp hội Hoàng gia London là một người bán sách và từ thời thơ ấu đã truyền cho con trai mình tình yêu với chữ in và khao khát kiến thức mới. Sau khi tốt nghiệp Cao đẳng Owens (từ năm 1903 - Đại học Manchester) và Đại học Cambridge năm 1880, nhà toán học trẻ Joseph Thomson gia nhập Phòng thí nghiệm Cavendish. Các nghiên cứu thực nghiệm đã hoàn toàn hớp hồn nhà khoa học trẻ. Các đồng nghiệp ghi nhận sự không mệt mỏi, quyết tâm và nhiệt tình phi thường của anh đối với công việc thực tế.
Năm 1884, ở tuổi 28, Thomson được bổ nhiệm làm Giám đốc Phòng thí nghiệm, kế vị Lord C. Rayleigh. Dưới sự lãnh đạo của Thomson, phòng thí nghiệm trong 35 năm sau đó đã trở thành một trong những trung tâm lớn nhất của vật lý thế giới. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin bắt đầu cuộc hành trình của họ từ đây.
Chú ý đến chi tiết
Thomson bắt đầu công việc nghiên cứu tia âm cực bằng cách kiểm tra các thí nghiệmnhững người tiền nhiệm của mình. Đối với nhiều thí nghiệm, thiết bị đặc biệt đã được thực hiện theo bản vẽ cá nhân của giám đốc phòng thí nghiệm. Sau khi nhận được xác nhận định tính của các thí nghiệm, Thomson không nghĩ sẽ dừng lại ở đó. Ông thấy nhiệm vụ chính của mình là xác định định lượng chính xác bản chất của các tia và các hạt cấu thành của chúng.
Ống mới, được thiết kế cho các thí nghiệm sau, không chỉ bao gồm cực âm thông thường và các điện cực gia tốc (ở dạng bản và vòng) với điện áp lệch hướng. Dòng chảy của các tiểu thể được dẫn đến một màn hình được bao phủ bởi một lớp vật chất mỏng phát sáng khi các hạt va vào nhau. Dòng chảy được cho là được điều khiển bởi tác động tổng hợp của điện trường và từ trường.
Các bộ phận của nguyên tử
Thật khó để trở thành người tiên phong. Thậm chí còn khó hơn để bảo vệ niềm tin của một người, vốn đi ngược lại với những quan niệm đã được thiết lập trong nhiều thiên niên kỷ. Niềm tin vào bản thân, vào đội của bạn, đã khiến Thomson trở thành người phát hiện ra electron.
Trải nghiệm đã cho kết quả tuyệt vời. Khối lượng của các hạt hóa ra nhỏ hơn khối lượng của các ion hydro 2 nghìn lần. Tỷ số giữa điện tích của một tiểu thể với khối lượng của nó không phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy, các đặc tính của vật liệu làm catốt, hoặc bản chất của môi trường khí trong đó sự phóng điện xảy ra. Một kết luận được đưa ra mâu thuẫn với tất cả các cơ sở: tiểu thể là các hạt vật chất phổ quát trong thành phần của một nguyên tử. Hết lần này đến lần khác, Thomson chăm chỉ và cẩn thận kiểm tra kết quả của các thí nghiệm và tính toán. Khi không còn nghi ngờ gì nữa, một báo cáo đã được thực hiện về bản chất của tia âm cực cho Hiệp hội Hoàng gia London. Vào mùa xuân năm 1897, nguyên tửkhông thể phân chia được. Năm 1906, Joseph Thomson được trao giải Nobel Vật lý.
Không biết Johann Wiechert
Tên của Johann Emil Wiechert, giáo sư địa vật lý tại Köningsbör và sau đó là Đại học Göttingen, một nhà nghiên cứu địa chấn học của hành tinh chúng ta, được biết đến nhiều hơn trong giới chuyên môn của các nhà địa chất và địa lý học. Nhưng anh ta cũng quen thuộc với các nhà vật lý. Đây là người duy nhất mà khoa học chính thức, cùng với Thomson, công nhận là người phát hiện ra electron. Và chính xác tuyệt đối, công trình mô tả các thí nghiệm và tính toán của Wiechert được xuất bản vào tháng 1 năm 1897 - sớm hơn 4 tháng so với báo cáo của người Anh. Ai phát hiện ra electron đã được quyết định trong lịch sử, nhưng sự thật vẫn còn.
Để tham khảo: Thomson không sử dụng thuật ngữ "electron" trong bất kỳ tác phẩm nào của mình. Anh ấy đã sử dụng tên "tiểu thể".
Ai đã phát hiện ra proton, neutron và electron?
Sau khi phát hiện ra hạt cơ bản đầu tiên, các giả thiết bắt đầu được đưa ra về cấu trúc có thể có của nguyên tử. Một trong những mẫu đầu tiên do chính Thomson đề xuất. Ông nói, một nguyên tử giống như một miếng bánh pudding nho khô: các hạt âm được nhúng trong một vật thể tích điện dương.
Năm 1911, Ernest Rutherford (New Zealand, Anh) đề xuất rằng mô hình nguyên tử có cấu trúc hành tinh. Hai năm sau, ông đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của một hạt mang điện tích dương trong hạt nhân nguyên tử và sau khi thu được nó bằng thực nghiệm, ông đã gọi nó là proton. Ông cũng dự đoán sự hiện diện trong hạt nhân của một hạt trung hòa với khối lượng của một proton (neutron được phát hiện vào năm 1932 bởi nhà khoa học người Anh J. Chadwick). Năm 1918, Joseph Thomson giao quyền quản lý phòng thí nghiệm cho Ernest Rutherford.
Có cần phải nói rằng việc phát hiện ra điện tử cho phép chúng ta có một cái nhìn mới mẻ về các đặc tính điện, từ và quang học của vật chất hay không. Thật khó để đánh giá quá cao vai trò của Thomson và những người theo ông trong sự phát triển của vật lý nguyên tử và hạt nhân.
