1897-ci ildə ingilis fiziki Cozef Con Tomson (1856-1940) vakuumda elektrik boşalmasının təbiətini öyrənməyə yönəlmiş bir sıra təcrübələrdən sonra elektronu kəşf etdi. Məşhur alim elektrik yüklü plitələrin və maqnitlərin şüa əyilmələrini elektronların atomlardan çox kiçik olduğuna sübut kimi şərh etdi.
Böyük fizik və alim mühəndis olmalı idi
Böyük alim, fizik və mentor olan Tomson Cozef Con atasının düşündüyü kimi mühəndis olmalı idi, lakin o zaman ailənin təhsil haqqını ödəməyə imkanı yox idi. Bunun əvəzinə gənc Tomson Macesterdə və daha sonra Kembricdə kollecdə oxudu. 1884-cü ildə o, Kembricdə eksperimental fizika professoru vəzifəsinə təyin edildi, baxmayaraq ki, o, şəxsən çox az eksperimental iş görmüşdür. O, texniki vasitələrin yaradılması və əlaqəli problemlərin diaqnostikasında öz istedadını kəşf etdi. Tomson Cozef Con yaxşı müəllim idi, tələbələrini ruhlandırırdı və verirdiuniversitetdə və orta məktəbdə tədris elminin inkişafının geniş probleminə böyük diqqət yetirilir.
Nobel Mükafatı
Tomson 1906-cı ildə Fizika üzrə Nobel Mükafatı da daxil olmaqla bir çox müxtəlif mükafatlar aldı. O, həm də bəzi əməkdaşlarının 1908-ci ildə kimya üzrə Ruterford da daxil olmaqla Nobel mükafatlarını almasını görməkdən çox məmnun idi. William Prout və Norman Lockyer kimi bir sıra elm adamları atomların kainatdakı ən kiçik hissəciklər olmadığını və onların daha fundamental vahidlərdən qurulduğunu irəli sürdülər.
Elektronun kəşfi (qısaca)
1897-ci ildə Tompson əsas vahidlərdən birinin atomdan 1000 dəfə kiçik olduğunu irəli sürdü, bu atom altı hissəcik elektron kimi tanındı. Alim bunu katod şüalarının xassələri ilə bağlı apardığı araşdırmalar nəticəsində kəşf edib. O, istilik keçid şüalarının vurduğu zaman yaranan istiliyi ölçməklə katod şüalarının kütləsini təxmin etdi və onu şüanın maqnit əyilməsi ilə müqayisə etdi. Onun təcrübələri təkcə katod şüalarının hidrogen atomundan 1000 dəfə yüngül olduğunu deyil, həm də atomun növündən asılı olmayaraq onların kütləsinin eyni olduğunu göstərir. Alim belə qənaətə gəlib ki, şüalar atomlar üçün universal tikinti materialı olan çox yüngül, mənfi yüklü hissəciklərdən ibarətdir. O, bu hissəcikləri "korpuskullar" adlandırdı, lakin sonradan elm adamları 1891-ci ildə Corc Conston Stouninin təklif etdiyi "elektronlar" adına üstünlük verdilər.
Tompson təcrübələri
Katod şüalarının əyilməsini elektrik və maqnit sahələri ilə müqayisə edərək, fizik elektronun yükünün və kütləsinin daha etibarlı ölçülərini əldə etdi. Tomson təcrübəsi xüsusi katod şüaları borularının içərisində aparılmışdır. 1904-cü ildə o, atom modelinin zərrəciklərin mövqeyinin elektrostatik qüvvələr tərəfindən təyin olunduğu müsbət maddə sferası olduğunu fərz etdi. Atomun ümumiyyətlə neytral yükünü izah etmək üçün Tompson cisimciklərin müsbət yüklü vahid bir sahədə paylandığını irəli sürdü. Elektronun kəşfi atomun daha da kiçik hissələrə bölünə biləcəyinə inanmağa imkan verdi və atomun ətraflı modelini yaratmaq yolunda ilk addım oldu.
Kəşf tarixçəsi
Cozef Con Tomson elektronun kəşfçisi kimi tanınır. Professor karyerasının çox hissəsində elektrik cərəyanının qazlar vasitəsilə keçirilməsinin müxtəlif aspektləri üzərində işləmişdir. 1897-ci ildə (elektronun kəşf edildiyi il) o, eksperimental olaraq sübut etdi ki, katod şüaları deyilənlər əslində hərəkətdə olan mənfi yüklü hissəciklərdir.
Bir çox maraqlı suallar birbaşa açılış prosesi ilə bağlıdır. Katod şüalarının xarakteristikasının Tomsondan əvvəl olduğu aydındır və bir neçə elm adamı artıq mühüm töhfələr vermişlər. O zaman əminliklə deyə bilərikmi ki, elektronu ilk kəşf edən Tomson olub? Axı o, vakuum borusunu və ya katod şüalarının mövcudluğunu icad etməyib. Elektronun kəşfi sırf kumulyativ prosesdir. Kreditli pioner ən əhəmiyyətli qatqı təmin edirtöhfə, ondan əvvəl toplanmış bütün təcrübəni ümumiləşdirmək və sistemləşdirmək.
Thomson katod şüa boruları
Elektronun böyük kəşfi xüsusi avadanlıqla və müəyyən şərtlər altında edildi. Tomson iki plitəni ehtiva edən mükəmməl katod şüa borusundan istifadə edərək bir sıra təcrübələr apardı, şüalar onların arasında hərəkət etməli idi. Elektrik cərəyanı havanın çox hissəsinin boşaldıldığı gəmidən keçdiyi zaman yaranan katod şüalarının təbiəti ilə bağlı uzun müddətdir davam edən mübahisə dayandırıldı.
Bu gəmi katod şüa borusu idi. Təkmilləşdirilmiş vakuum metodundan istifadə edərək Tomson qazın növündən və keçirici kimi istifadə edilən metalın növündən asılı olmayaraq, bu şüaların hissəciklərdən ibarət olduğuna dair inandırıcı arqument irəli sürə bildi. Tomsonu haqlı olaraq atomu parçalayan adam adlandırmaq olar.
Elmi təkzib? Bu Tomson haqqında deyil
Dövrünün görkəmli fizikası heç bir halda elmi təcrid deyildi, çünki tez-tez dahi alimlər haqqında fikirləşirlər. O, çox uğurlu Cavendish Laboratoriyasının inzibati rəhbəri idi. Orada alim 1890-cı ildə evləndiyi Rouz Elizabeth Paget ilə tanış oldu.
Tomson təkcə bir sıra tədqiqat layihələrini idarə etməyib, o, həm də universitet və kolleclərin az dəstəyi ilə laboratoriyaların təmirini maliyyələşdirib. Bu istedadlı idimüəllim. 1895-1914-cü illərdə ətrafına topladığı insanlar dünyanın hər yerindən gəlmişdilər. Onlardan bəziləri onun rəhbərliyi altında yeddi Nobel mükafatı qazanıblar.
1910-cu ildə Kavendiş Laboratoriyasında Tomsonla işləyərkən Ernest Ruterford atomun daxili quruluşunu müasir anlamağa aparan tədqiqatlar apardı.
Tomson tədrisinə çox ciddi yanaşırdı: o, müntəzəm olaraq səhərlər ibtidai siniflərdə mühazirə oxuyur, günortalar isə aspirantlara elmdən dərs deyirdi. Alim bu doktrinanı tədqiqatçı üçün faydalı hesab edirdi, çünki o, vaxtaşırı əsas ideyalara yenidən baxılmasını və eyni zamanda heç kimin əvvəllər diqqət yetirmədiyi yeni bir şeyi kəşf etmək imkanına yer buraxmağı tələb edir. Elektronun kəşf tarixi bunu aydın şəkildə təsdiq edir. Tompson elmi fəaliyyətinin çox hissəsini elektrik yüklü cərəyan hissəciklərinin nadirləşdirilmiş qazlar və vakuum məkanından keçməsinin öyrənilməsinə həsr etmişdir. O, katod və rentgen şüalarının tədqiqi ilə məşğul olmuş və atom fizikasının öyrənilməsinə böyük töhfə vermişdir. Bundan əlavə, Tomson maqnit və elektrik sahələrində elektronların hərəkəti nəzəriyyəsini də inkişaf etdirdi.
