ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة، اهتم الكثير من علماء الكيمياء والفيزياء بدارسة الذرة ومكوناتها من بينهم العالم طومسون الذي نال على العديد من الجوائز والميداليات تقديراً لجهوده العلمية وأي من الاكتشافات المعروفة لدينا كانت ستبلغ طومسون عن ماهية الذرة، وأجزاءها المكونة، وأهم خصائصها، وكذلك استنتاج أن هناك جسيمات أصغر من الذرات.
ما هي الذرة للعنصر
الذرة هي أصغر وحدة من المادة تحتوي على جميع العناصر الكيميائية للعنصر، وتتكون الذرة من نواة مكونة من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات محايدة الشحنة، وإلكترونات سالبة الشحنة تدور حول النواة. يعتمد حجم الذرة على عدد البروتونات والنيوترونات التي تتكون منها وما إذا كانت تحتوي على إلكترونات.
ما الاكتشاف الذي دفع طومسون إلى استنتاج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة
يبلغ حجم الذرة النموذجية حوالي 0.1 نانومتر، ويشغل معظم حجمها مساحة فارغة توجد فيها الإلكترونات، وعادة ما تكون الذرات الصغيرة متشابهة في الشكل، بحيث تكون كروية. بالنسبة للإجابة 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 وليس له مكونات محددة. لذلك، يُعتقد أنه يمكن أن يكون جسيمًا أوليًا، مما يعني أنه لبنة البناء الأساسية للكون.
أهم الخصائص الأساسية للذرة
توجد العديد من الخصائص المهمة للذرات التي تحدد خصائصها وسلوكها، ومن هذه الخصائص
العدد الذري
يعتبر العدد الذري من أهم خصائص الذرة، لأنه يمثل عدد الشحنات الموجبة في النواة، أي البروتونات، وكذلك عدد الإلكترونات في الذرة المحايدة. على سبيل المثال العدد الذري للكربون هو 6 والعدد الذري لليورانيوم هو 92. نظرًا لأن عدد الإلكترونات مرتبط بتفاعلات كيميائية، فإن العدد الذري مهم جدًا عندما يتعلق الأمر بالتفاعلات الكيميائية.
الكتلة الذرية
يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة، لكنه 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 نيوترون. النيوترونات، وسيكون الفرق فقط في كتلة كل من النظيرين، بينما العدد الكتلي لأي ذرة هو العدد الإجمالي لكل من البروتونات والنيوترونات.
كيف اكتشف طومسون الإلكترون
كان الجدل ناتجًا عن اكتشاف طومسون للإلكترون في البداية، ولكن تم قبول اكتشافاته 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 أواخر القرن التاسع عشر، وتستند التجربة إلى توليد أشعة في القطب السالب (القطب السالب) وتمريرها عبر فتحة في القطب الموجب (القطب الموجب). ومن هنا ينحرف الأشعة من صفيحة كهربائية سالبة الشحنة إلى صفيحة كهربائية موجبة الشحنة. كان طومسون قادرًا على تحديد نسبة كتلة الجسيمات إلى الشحن من عدد الأشعة التي ينحرف عنها المجال المغناطيسي.
- ثم وضع طومسون لوحين من الأقطاب الكهربائية مشحونة بشكل معاكس لدراسة خصائص الجسيم. لاحظ انحراف أشعة الكاثود من القطب السالب الشحنة. تم توجيهها أيضًا إلى صفيحة موجبة الشحنة، مما يشير إلى أن أشعة الكاثود تتكون من جسيمات سالبة الشحنة.
- أخيرًا، وضع طومسون مغناطيسًا عند كل طرف من طرفي الأنبوب ولاحظ أن أشعة الكاثود تنحرف عن 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.
بهذه الكمية من المعلومات، وصلنا إلى نهاية مقالتنا، حيث أجبنا على السؤال، ما الاكتشاف الذي دفع طومسون إلى الاستنتاج بأن هناك جسيمات أصغر من الذرة ما هي الذرة وما هي مكوناتها وما هي أهم خصائصها. قمنا أيضًا بتضمين طريقة طومسون لاكتشاف الإلكترون.