Датой открытия электрона считается 1897 год , когда Томсоном был поставлен эксперимент по изучению катодных лучей . Первые снимки треков отдельных электронов были получены Чарльзом Вильсоном при помощи созданной им камеры Вильсона .

Предпосылки открытия, гипотезы

В 1749 году Бенджамин Франклин высказал гипотезу, что электричество представляет собой своеобразную материальную субстанцию. Центральную роль электрической материи он отводил представлению об атомистическом строении электрического флюида. В работах Франклина впервые появляются термины: заряд, разряд, положительный заряд, отрицательный заряд, конденсатор, батарея, частицы электричества.

в 1801 году высказал мысль о дискретной, зернистой структуре электричества.

Вильгельм Вебер в своих работах с 1846 года вводит понятие атома электричества и гипотезу, что его движением вокруг материального ядра можно объяснить тепловыми и световыми явлениями.

Майкл Фарадей ввел термин « ион » для носителей электричества в электролите и предположил, что ион обладает неизменным зарядом. Г. Гельмгольц в 1881 году показал, что концепция Фарадея должна быть согласована с уравнениями Максвелла . Джордж Стони в 1881 году впервые рассчитал заряд одновалентного иона при электролизе, а в 1891 году , в одной из теоретических работ Стоней предложил термин «электрон» для обозначения электрического заряда одновалентного иона при электролизе.

Катодные лучи

Катодные лучи открыты в 1859 году Юлиусом Плюккером , название дано Ойгеном Гольдштейном , который высказал волновую гипотезу: катодные лучи представляют собой процесс в эфире . Английский физик Уильям Крукс высказал идею, что катодные лучи это поток частичек вещества. В 1895 году французский физик Жан Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи — это поток отрицательно заряженных частиц, которые движутся прямолинейно, но могут отклоняться магнитным полем.

Бета-лучи

В то же время Анри Беккерель исследовал естественную радиацию и в 1900 году показал, что лучи, испускаемые радием , которые Эрнст Резерфорд назвал бета-лучами , имеют такой же удельный заряд, что и катодные лучи.

Опыт Томсона

С 1895 года Джозеф Джон Томсон в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета начинает методическое количественное изучение отклонения катодных лучей в электрических и магнитных полях. Итоги этой работы были опубликованы в 1897 г. в октябрьском номере журнала « Philosophical Magazine ». В своем опыте Томсон доказал, что все частицы, образующие катодные лучи, тождественны друг другу и входят в состав вещества. Суть опытов и гипотезу о существовании материи в состоянии ещё более тонкого дробления, чем атомы, Томсон изложил на вечернем заседании Королевского общества 29 апреля 1897 г. Извлечение из этого сообщения было опубликовано в « » 21 мая 1897 г. За это открытие Томсон в 1906 году получил Нобелевскую премию по физике .

Опыт Томсона заключался в изучении пучков катодных лучей, проходящих через систему параллельных металлических пластин, создававших электрическое поле, и систем катушек, создававших магнитное поле. Было обнаружено, что лучи отклонялись при действии отдельно обоих полей, а при определенном соотношении между ними пучки не изменяли прямой траектории. Это соотношение полей зависело от скорости частиц . Проведя ряд измерений, Томсон выяснил, что скорость движения частиц гораздо ниже скорости света — таким образом было показано, что частицы должны обладать массой. Далее было выдвинуто предположение о наличии этих частиц в атомах и предложена модель атома, впоследствии развитая в опытах Резерфорда .

Независимо от Томпсона в том же 1897 году электрон открыл Э. Вихерт .

Примечания

1. от 27 декабря 2016 на Wayback Machine // Элементы.ру
2. Wiechert E. (нем.) // Schriften der Physikalisch-Ökonomischen Gesellschaft zu Königsberg in Preußen. — 7 Jan. 1897. — Bd. 38 , H. 1 . — S. 3—12 .
   Wiechert E. (нем.) // Schriften der Physikalisch-Ökonomischen Gesellschaft zu Königsberg in Preußen. — 7 Jan. 1897. — Bd. 38 , H. 1 . — S. 12—16 .
3. Быков Г. В. К истории открытия электрона // Вопросы истории естествознания и техники. — 1963. — Вып. 15 . — С. 25—29 .

Источники

• (в источнике присутствуют орфографические ошибки)