قصة اكتشاف العالم طومسون للالكترون

العالم جوزيف جون طومسون هو عالم فيزيائي حقق العديد من الإنجازات في مجال الفيزياء، وتم تكريمه بالعديد من الجوائز للاكتشافات الفيزيائية التي قام بها، ومن بين هذه الاكتشافات الإلكترون الذي تم تفصيل قصته.

العالم طومسون

العالم طومسون هو فيزيائي من أصل إنجليزي، ولد في إنجلترا في عام 1856م، ودرس في كلية الثالوث في جامعة كامبريدج، وكان طومسون مسؤولا عن المختبر الخاص بالجامعة أثناء دراسته في الكلية، وقام بالعديد من التجارب التي ساعدته في اكتشاف العديد من الاختراعات.

حصل طومسون على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1906م، بالإضافة إلى الفوز بعدة جوائز تشجيعية أخرى، وتوفي في عام 1940م.

قصة اكتشاف طومسون للإلكترون

كان اكتشاف العالم طومسون في البداية مثيرًا للجدل وغريبًا عند العلماء، ولكن تم قبول الفكرة من قبلهم بعد فترة.

في بداية القرن التاسع عشر، قام طومسون بتوليد أشعة من الكاثود، والتي تنطلق من القطب السالب المعروف بالكاثود، وتم توجيه هذه الأشعة من خلال شق في القطب الموجب المعروف بالأنود. عند انحراف هذه الأشعة بعيدا عن اللوح الكهربائي السالب، فيتم شحنها باتجاه اللوح الكهربائي الموجب. بواسطة قياس كمية الأشعة التي تنحرف عن المجال المغناطيسي، استطاع طوسون في ذلك الوقت تحديد نسبة كتلة تلك الجسيمات.

– قام العالم طومسون بوضع لوحين كهربائيين متعاكسين للقيام بفحص الخصائص المميزة للجسيمات، فلاحظ وجود انحراف أشعة الكاثود للقيام بعيد عن الألواح الكهربائية ذات الشحنة السالبة، في مقابل توجهها نحو الألواح الكهربائية ذات الشحنة الموجبة، هذا الأمر أشار إلى أن الكاثود يتألف من جسيمات سالبة الشحنة.

بعد ذلك، وضع طومسون مغناطيس عند كل طرف من الأنبوبة، ولاحظ أن أشعة الكاثود انحرفت عن المجال المغناطيسي تمامًا، ولهذا السبب قرر طومسون استخدام مواد مغناطيسية مختلفة كقطب كهربائي، ولاحظ أن أشعة الكاثود ظلت ثابتة ولا تتأثر بذلك.

المكونات التي يتكون منها أنبوب أشعة الكاثود

يتكون هذا الأنبوب الذي يحتوي على أشعة كاثود على التالي:

– أنبوبة زجاجية مفرغة الهواء.

يقوم مولد بدفع التيار الإلكتروني الناتج عن الإشعاعات الإلكترونية.

تنتج بعض اللفائف الحارقة مجالًا كهرومغناطيسيًا منخفض التردد، مما يسمح بضبط اتجاه الحزمة بشكل مستمر.

– الأنود وهو ذلك القطب السالب.

– الكاثود ذات القطب الموجب.

الشاشة المغطاة أو الشاشة الفلورية تنتج ضوءًا ساطعًا عندما يتعرض الإلكترون لها.

الآثار المترتبة على اكتشاف الإلكترون

اكتشافات طومسون عندما اكتشف الإلكترون، ساعدت على تطوير العمليات الكهربائية بشكل طبيعي، وساعد هيكل الذرة على تسريع التطور التكنولوجي. وبعد ذلك، قام طومسون بتطوير التلغراف اللاسلكي والمذياع، ومن ثم تم اكتشاف التلفزيون، وهذا الاكتشاف أدى في النهاية إلى اكتشاف الرادار.

تعتمد اختراع التلفزيون على أشعة الكاثود التي يتم توجيهها على شاشة الإلكترون.

عند اكتشاف العالم طومسون الإلكترون في عام 1891، أطلق عليه اسم الجسيم الكهربائي الأصغر، ومن ثم بدأت الأسماء تطلق على بعض المجسمات الأخرى مثل جسيم الضوء الذي سمي بفوتون، وجسيم الصوت الذي سمي بفونون، وهكذا.

إنجازات العالم طومسون

حاز العالم طومسون على العديد من الجوائز، بمافيها جائزة آدمز التي حصل عليها في عام 1884 نظرًا لاهتمامه بعلم الذرة في تلك الفترة.

في عام 1886، تم نشر بعض الملاحظات حول بعض التجارب الحديثة في مجال الكهرباء والمغناطيسية.

ثم قام بالتعاون مع بعض كتاب الفيزياء حتى نشر كتاب الفيزياء بعد تعاونه مع البروفيسور جون هنري.

في عام 1985م، نشر الكتاب الخاص بالرياضيات الذي يعد النسخة الخامسة التي تم نشرها في عام 1921م.

الجوائز التي نالها العالم طومسون

حصل العالم العالِم تومسون على العديد من الجوائز خلال مسيرته العلمية، بما في ذلك: –

في عام 1908 م، حصل على وسام الجدارة الذي من خلالحصول عليه حيث حصل على لقب الفارس.

في عام 1884، تم انتخاب رئيس المجتمع الملكي الذي تولى الرئاسة منذ ذلك الحين حتى عام 1920.

حصل على ميدالية هودجكينز في ولاية واشنطن الأمريكية عام 1902.

حاز على جائزتي فرانكلين وسكوت في عام 1923.

في عام 1927م، حصل على ميدالية ماسكارت التي تمنح في باريس.

في عام 1901، حصل طومسون على درجة الدكتوراه الفخرية من عدة جامعات بريطانية مثل جامعة أوكسفورد ودبلن ولندن وكولومبيا وفكتوريا وكامبريدج وغيرها.