電子の発見：ジョセフ・ジョン・トムソン

1897年、英国の物理学者Joseph John Thomson（1856-1940）は一連の実験の後に電子の発見を行いました。その目的は真空中の放電の性質を研究することでした。 有名な科学者は、電子が原子よりもはるかに小さいという証拠として、電気的に帯電したプレートと磁石の光線の偏差を解釈した。

偉大な物理学者 と科学者がエンジニアにならなければならなかった

偉大な科学者、物理学者、そしてメンターであるトムソン・ジョセフ・ジョンはエンジニアにならなければならなかったが、彼の父の思想はその時、家族は授業料の支払い手段を持っていなかった。 代わりに、若いトムソンはマケストラの大学に通ってから、ケンブリッジで留学しました。 1884年、彼はケンブリッジの実験物理学の教授の名誉ある地位に任命されましたが、個人的にはほとんど実験的な作業を行っていませんでした。 彼は装置の開発と関連する問題の診断の才能を発見しました。 トムソン・ジョセフ・ジョンは良い教師でした。彼は学生にインスピレーションを与え、大学と中等学校の教授科学の発展の大きな問題にかなりの注意を払っていました。

ノーベル賞受賞者

Thomsonは、1906年にノーベル物理学賞をはじめ、さまざまな賞を受賞しました。 彼はまた、1908年に化学者としてラザフォードを含むノーベル賞をいくつかの仲間が受け取っているのを見て非常に喜んでいました。 ウィリアム・プルト（William Prout）やノーマン・ロッキーヤー（Norman Lockyer）のような数多くの科学者は、原子は宇宙で最も小さい粒子ではなく、より基本的な単位から作られていると示唆しています。

電子の発見（簡単に）

トンプソンは1897年に、基本単位の1つが原子よりも1,000倍小さいことを示唆した。この亜原子の粒子は電子として知られるようになった。 科学者は、陰極線の性質に関する彼の研究のおかげで、これを発見した。 彼は、熱転移の光線が当たるときに放出される熱を測定することによって陰極線の質量を推定し、それをビームの磁気偏向と比較した。 彼の実験では、陰極線は水素原子よりも1000倍軽いだけでなく、原子の種類にかかわらずその質量も同じであったという。 科学者は、光線が非常に軽く負に荷電した粒子で構成されているという結論に達した。これは原子の普遍的な建築材料である。 彼はこれらの粒子を「小体」と呼びましたが、後に科学者は1891年にジョージ・ジョンストン・ストーニーによって提案された「電子」という名前を好んでいました。

トンプソンの実験

陰極線のビームの電界と磁界の偏向を比較すると、物理学者 は電子の 電荷と 質量の より信頼できる測定値を得ました 。 特別な陰極線管の内部でThomsonの経験が行われました。 1904年、彼は、原子のモデルが正の物質の球であり、粒子の位置が静電気力によって決定されるという仮説を立てた。 Thompsonは、原子の中性電荷を全体として説明するために、小体は正電荷の均質な領域に分布していることを示唆した。 電子が発見されたことで、原子がより小さな部分に分割できると考えられ、原子の詳細なモデルを作成する最初のステップでした。

発見の歴史

Joseph John Thomsonは電子の先駆者として広く知られています。 彼のキャリアの大部分は、ガスを通じた電気伝導のさまざまな側面に取り組んできました。 1897年（電子が発見された年）に、彼は実験的に、いわゆる陰極線が実際には負に荷電した粒子であることを証明しました。

興味深い質問の多くは、発見プロセスに直接関連しています。 明らかに、陰極線の特性はトムソン前でも研究されており、いくつかの科学者がすでに重要な貢献をしています。 それで、最初に電子を発見したのはThomsonであると正確に言えるでしょうか？ 結局のところ、彼は真空管や陰極線の存在を創造しなかった。 電子の発見は純粋に累積的な過程である。 信用された発見者は、彼の前に蓄積されたすべての経験を一般化し、体系化して最も重要な貢献をします。

トムソン電子ビーム管

電子の偉大な発見は、特殊な装置の助けを借りて、特定の条件下で行われました。 トムソンは、2本のプレートを含む思考型電子ビーム管を用いて一連の実験を行い、その間に光線を移動させなければならなかった。 電流が容器を通過するときに生じる陰極線の性質に関する長年にわたる争いは中断され、大部分の空気はそこから排出された。 この容器は 陰極線管で あった 。 改良された真空法を使用して、トムソンは、ガスの種類と導体として使用された金属の種類にかかわらず、これらの光線が粒子で構成されているという説得力のある議論を進めることができました。 トムソンは正当に原子を分割する人と呼ぶことができます。

科学的隠遁？ トムソンについてではない

彼の時代の優れた物理学者は、華麗な科学者をしばしば考えるように、科学的隠喩ではありませんでした。 彼は非常に成功したキャベンディッシュ研究室の管理責任者でした。 科学者がロスエリザベスパジェットと知り合ったのは、1890年に結婚したことだった。

トムソンは数多くの研究プロジェクトを管理しただけでなく、大学や大学の支援をほとんど受けずに実験施設の再建に資金を提供しました。 彼は才能のある先生でした。 1895年から1914年に彼が彼の周りに集まった人々は、世界のすべての地域にやってきた。 彼の指揮下にある者のうちのいくつかは、7つのノーベル賞を受賞しました。 アーネスト・ラザフォード（Ernest Rutherford） が 原子の 内部 構造の 現代的な理解をもたらした研究を行ったのは、1910年のキャヴェンディッシュ・ラボラトリー（Cavendish Laboratory）でのトムソンの研究の間 でした。

トムソンは彼の教育活動について非常に深刻でした。彼は定期的に朝の小学校で講義を行い、午後には大学院生に科学を教えました。 科学者は、基本的なアイデアを定期的にレビューする必要があると同時に、誰も以前に注意を払っていなかった何か新しいものを発見する可能性を残すために、研究者にとって有用な教授を考えていました。 電子の発見の歴史ははっきりと確認されている。 Thompsonは、彼の科学的研究の大部分を、希ガスと真空空間を通した 帯電した 電流 粒子の 通過の研究に捧げました。 彼は陰極とX線を研究し、原子物理の研究に大きく貢献しました。 さらに、Thomsonは磁場と電場の中で電子の運動の理論を開発しました。