کاشف الکترون

بعد از اختراع تلمبهي تخليه توسط «گايسلر» فيزيکدان آلماني، دانشمندي ديگر بهنام«پلوکر» درسال 1859 ضمن کار با اين دستگاه توانست پرتو کاتدي را کشف کند. . در 1875 «کروکس» با تغيير و تکميل لولهي پرتو کاتدي (که لولههاي کروکس ناميده ميشود) نشان داد که اين پرتوها در ميدان مغناطيسي منحرف ميشوند. در ادامهي آزمايشهاي «کروکس» و ديگران، درسال1876 «گولداشتاين» نظر داد که نورايجاد شده در برخورد با جدار داخلي شيشه به علت برخورد نوعي تابش از الکترود منفي با شيشه است و چون «فارادي» الکترود منفي را کاتد ناميده بود «گولداشتاين» نيز اين پرتو را «پرتوي کاتدي» ناميد. بعدها در سال 1891 «استوني» اين پرتوها را مربوط به واحدهايي از بارالکتريکي که همراه اتم هستند(باربرها) دانست و بر اين اساس پيشنهاد داد که اين واحدها الکترون ناميده شود. در سال1897 آزمايشهاي هوشمندانه«تامسون» منجر به شناسايي رابطهي بين اتم و الکترون شد.

خوب با اين مقدمهي نفسگير که تازه اسم خيلي از افراد را هم از قلم انداختيم. اگر بخواهيم تنها تامسون را کاشف الکترون بدانيم و سهم ديگران ناديده بگيريم بي انصافي است اما در در هر حال با احترام به کشفيات و مطالعات ديگر دانشمنداني که نام برديم و آنهايي که نام نبرديم!! در متون علمي از تامسون بهعنوان کاشف الکترون ياد ميشود. زيرا اگر قرار باشد براي کشف هر پديدهاي مجبور به نام بردن از کساني که به نحوي در شناسايي و کشف آن دخالت داشتهاند باشيم. بيشتر اوقات با فهرستي طولاني و پر از اسم روبرو خواهيم بود. درست مانند بازي فوتبال که بخواهيم در گزارش آن بهجاي نام زنندهي گل، اسم تکتک بازيکنان را ذکر کنيم! (با اين استدلال که در زدن گل، تقريباً همه اعضاي تيم سهيم هستند!)

چرا تامسون را کاشف الکترون ميدانند؟

واقعيت اين است که تا پيش از آزمايشها و محاسبات تامسون، بحثهاي فراواني بين دانشمندان بر سر ماهيت الکترون در گرفته بود. برخي آن را موج (صورتي از تابشهاي الکترومغناطيسي با فرکانسي بيشتر از نور مريي)و برخي ذره ميدانستند.تامسون علاوه بر آزمايشهاي مربوط به لولهي پرتو کاتدي از روش ديگري نيز براي اثبات وجود الکترون و ذرهاي بودن آن استفاده کرد. براي نمونه او نسبت را براي ذرههايي که در پديدهي فوتوالکتريک از سطح فلز جدا ميشدند نيز اندازهگيري کرد. که نتيجه آن با نسبت به دست آمده براي پرتوي کاتدي يکي بود. در نهايت آزمايشهاي تامسون چند مطلب را مشخص کرد: 1ـ از آنجا که نسبت براي انواع کاتد مورد استفاده يکسان است. پس الکترون در همهي اتمها وجود دارد. 2ـ جرم الکترون بسيار کوچک است. 3ـ الکترون ذرهاي بنيادي است و اتم حد نهايي تقسيم ماده نيست. به اين ترتيب کوششها و آزمايشهاي هوشمندانه«تامسون» درسال1897منجر به شناسايي رابطهاي بين اتم و الکترون و اثبات خصلت ذرهاي الکترون شد و اين يعني اثبات وجود الکترون! بهطوري که کشف الکترون را به او نسبت ميدهند.(«تامسون» به دليل اثبات خصلت ذرهاي الکترون جايزه نوبل را دريافت کرد. جالب اينکه در سال 1937پسرش به دليل اثبات خصلت موجي الکترون جايزهي نوبل را دريافت کرد!!!)