ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة
ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة، يعتبر جوزيف طومسون من أشهر علماء الفيزياء، وطومسون هو مكتشف جسيمات الفا الصغيرة في الذرة، جوزيف جون طومسون فيزيائي مشهور له العديد من الاكتشافات والإنجازات في مجال الفيزياء والعلوم الطبيعية، حصل على العديد من الجوائز والميداليات تقديراً لجهوده العلمية، وما هو الاكتشاف الذي دفع طومسون إلى استنتاج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة بالإضافة إلى معلومات عن ماهية الذرة ومكوناتها وأهم خصائصها.
تعريف الذرة
الذرة هي أصغر وحدة في المادة تحتوي على جميع العناصر الكيميائية للعنصر، وتتكون الذرة من نواة من البروتونات موجبة الشحنة والنيوترونات المشحونة محايدًا والإلكترونات سالبة الشحنة، وكلها تدور حول النواة، يعتمد حجم الذرة على عدد البروتونات والنيوترونات التي تتكون منها وما إذا كانت تحتوي على إلكترونات.
ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة
يبلغ حجم الذرة النموذجية حوالي 0.1 نانومتر، ومعظم حجمها عبارة عن مساحة فارغة، حيث توجد الإلكترونات، وعادة ما تكون الذرات الصغيرة متشابهة في الشكل، لذا فهي كروية، من حيث الإجابة على السؤال، ما هو الاكتشاف الذي دفع طومسون إلى استنتاج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة
- إلكترون.
الإلكترون هو جسيم دون ذري يحمل شحنة كهربائية سالبة، ولا توجد مكونات محددة له لذلك، يُعتقد أنه قد يكون جسيمًا أوليًا، مما يعني أنه لبنة البناء الأساسية للكون.
أهم الخصائص الرئيسية للذرة
هناك العديد من الخصائص المهمة للذرات التي تحدد خصائصها وسلوكها وهذه الخصائص هي
العدد الذري
يعتبر العدد الذري من أهم خصائص الذرة لأنه يمثل عدد الشحنات الموجبة في النواة، أي البروتونات، كما أنه يمثل عدد الإلكترونات في الذرة المحايدة، على سبيل المثال العدد الذري للكربون هو 6، بينما العدد الذري لليورانيوم هو 92 نظرًا لأن عدد الإلكترونات مرتبط بتفاعلات كيميائية، فإن العدد الذري مهم جدًا عندما نتحدث عن التفاعلات الكيميائية.
الكتلة الذرية
يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة، ولكنه لا يؤثر على خصائصها الكيميائية على سبيل المثال، سيكون لذرة الكربون التي تحتوي على 6 بروتونات و 6 نيوترونات نفس الخصائص الكيميائية لنظير الكربون الذي يحتوي على 6 بروتونات و 8 نيوترونات، وسيكون الفرق فقط في كتلة كل من النظيرين، بينما يمثل العدد الكتلي لأي ذرة العدد الإجمالي لكل من البروتونات والنيوترونات.
كيف اكتشف العالم طومسون الإلكترون
أحاط الجدل في البداية باكتشاف طومسون للإلكترون، ولكن تم قبول النتائج التي توصل إليها تدريجياً من قبل العلماء بعد أن أجرى تجاربه باستخدام أنابيب أشعة الكاثود، والتي أصبحت جزيئاتها تُعرف بالإلكترونات، إليكم كيف اكتشف طومسون الإلكترون
- بدأ الفيزيائي طومسون بتجربة أنابيب أشعة الكاثود في نهاية القرن التاسع عشر، وتستند التجربة إلى توليد أشعة في القطب السالب (القطب السالب) وتمريرها عبر شق في القطب الموجب (القطب الموجب)، ومن هنا ينحرف الأشعة عن اللوح الكهربائي سالب الشحنة ونحو اللوح الكهربائي موجب الشحنة، كان طومسون قادرًا على تحديد نسبة الكتلة إلى الشحن للجسيمات بكمية الأشعة التي ينحرفها المجال المغناطيسي.
- ثم وضع طومسون لوحين من الأقطاب الكهربائية مشحونة بشكل معاكس لفحص خصائص الجسيم، لاحظ انحراف أشعة الكاثود من القطب السالب الشحنة، تم توجيهها أيضًا إلى الصفيحة الموجبة الشحنة، مما يشير إلى أن أشعة الكاثود تتكون من جزيئات سالبة الشحنة.
- أخيرًا، وضع طومسون مغناطيسًا عند كل طرف من طرفي الأنبوب، حيث لاحظ أن أشعة الكاثود تنحرف بسبب المجال المغناطيسي، كرر طومسون تجاربه باستخدام معادن مختلفة كمواد قطب كهربائي ولاحظ أن أشعة الكاثود ظلت ثابتة بغض النظر عن المادة التي صنع منها الكاثود.
