En 1897, le physicien britannique Joseph John Thomson (1856-1940) découvre l'électron après une série d'expériences visant à étudier la nature d'une décharge électrique dans le vide. Le célèbre scientifique a interprété les déviations du faisceau des plaques et des aimants chargés électriquement comme la preuve que les électrons sont beaucoup plus petits que les atomes.
Le grand physicien et scientifique aurait dû devenir ingénieur
Thomson Joseph John, grand scientifique, physicien et mentor, devait devenir ingénieur, comme le pensait son père, mais à cette époque la famille n'avait pas les moyens de payer ses études. Au lieu de cela, le jeune Thomson a fréquenté l'université à Macester et plus tard à Cambridge. En 1884, il fut nommé au poste prestigieux de professeur de physique expérimentale à Cambridge, bien qu'il ait personnellement fait très peu de travaux expérimentaux. Il a découvert son talent pour développer du matériel et diagnostiquer les problèmes connexes. Thomson Joseph John était un bon enseignant, inspirant ses élèves et donnantune attention considérable au vaste problème du développement de la science de l'enseignement à l'université et au lycée.
Lauréat du prix Nobel
Thomson a reçu de nombreux prix différents, dont le prix Nobel de physique en 1906. Il a également eu beaucoup de plaisir à voir certains de ses associés recevoir leur prix Nobel, dont Rutherford en chimie en 1908. Un certain nombre de scientifiques tels que William Prout et Norman Lockyer ont suggéré que les atomes ne sont pas les plus petites particules de l'univers et qu'ils sont construits à partir d'unités plus fondamentales.
Découverte de l'électron (brièvement)
En 1897, Thompson a proposé que l'une des unités de base soit 1 000 fois plus petite qu'un atome, cette particule subatomique est devenue connue sous le nom d'électron. Le scientifique l'a découvert grâce à ses recherches sur les propriétés des rayons cathodiques. Il a estimé la masse des rayons cathodiques en mesurant la chaleur générée lorsque les rayons de transition thermique frappent et l'a comparée à la déviation magnétique du faisceau. Ses expériences montrent non seulement que les rayons cathodiques sont 1000 fois plus légers qu'un atome d'hydrogène, mais aussi que leur masse est la même quel que soit le type d'atome. Le scientifique est arrivé à la conclusion que les rayons sont composés de particules très légères chargées négativement, qui sont le matériau de construction universel des atomes. Il appela ces particules "corpuscules", mais plus tard les scientifiques préférèrent le nom "électrons", proposé par George Johnston Stoney en 1891.
Les expériences de Thompson
En comparant la déviation des faisceaux cathodiques aux champs électriques et magnétiques, le physicien a obtenu des mesures plus fiables de la charge et de la masse de l'électron. L'expérience de Thomson a été réalisée à l'intérieur de tubes à rayons cathodiques spéciaux. En 1904, il émet l'hypothèse que le modèle de l'atome est une sphère de matière positive dans laquelle la position des particules est déterminée par des forces électrostatiques. Pour expliquer la charge généralement neutre de l'atome, Thompson a suggéré que les corpuscules étaient répartis dans un champ uniforme de charge positive. La découverte de l'électron a permis de croire que l'atome pouvait être divisé en parties encore plus petites, et a été le premier pas vers la création d'un modèle détaillé de l'atome.
Historique des découvertes
Joseph John Thomson est largement connu comme le découvreur de l'électron. Pendant la majeure partie de sa carrière, le professeur a travaillé sur divers aspects de la conduction de l'électricité à travers les gaz. En 1897 (l'année de la découverte de l'électron), il a prouvé expérimentalement que les soi-disant rayons cathodiques sont en réalité des particules chargées négativement en mouvement.
De nombreuses questions intéressantes sont directement liées au processus d'ouverture. Il est clair que la caractérisation des rayons cathodiques est antérieure à Thomson, et plusieurs scientifiques ont déjà apporté d'importantes contributions. Peut-on alors dire avec certitude que c'est Thomson qui a été le premier à découvrir l'électron ? Après tout, il n'a pas inventé le tube à vide ni la présence de rayons cathodiques. La découverte de l'électron est un processus purement cumulatif. Le pionnier crédité contribue le plus importantcontribution, résumant et systématisant toute l'expérience accumulée avant lui.
Tubes cathodiques Thomson
La grande découverte de l'électron a été faite avec un équipement spécial et sous certaines conditions. Thomson a mené une série d'expériences en utilisant un tube à rayons cathodiques élaboré, qui comprend deux plaques, les faisceaux étaient censés voyager entre eux. La polémique de longue date sur la nature des rayons cathodiques, qui surgissent lorsqu'un courant électrique traverse un récipient dont la majeure partie de l'air a été évacuée, a été suspendue.
Ce vaisseau était un tube cathodique. En utilisant une méthode de vide améliorée, Thomson a pu faire valoir de manière convaincante que ces faisceaux étaient composés de particules, quel que soit le type de gaz et le type de métal utilisé comme conducteur. Thomson peut à juste titre être appelé l'homme qui a divisé l'atome.
Reclus scientifique ? Il ne s'agit pas de Thomson
Le physicien exceptionnel de son temps n'était en aucun cas un reclus scientifique, comme on pense souvent aux brillants scientifiques. Il était le chef administratif du Laboratoire Cavendish très réussi. C'est là que le scientifique rencontra Rose Elizabeth Paget, qu'il épousa en 1890.
Thomson a non seulement géré un certain nombre de projets de recherche, mais il a également financé la rénovation des installations de laboratoire avec peu de soutien de l'université et des collèges. C'était talentueuxprof. Les personnes qu'il a rassemblées autour de lui de 1895 à 1914 sont venues du monde entier. Certains d'entre eux ont remporté sept prix Nobel sous ses ordres.
C'est en travaillant avec Thomson au Cavendish Laboratory en 1910 qu'Ernest Rutherford a mené des recherches qui ont conduit à une compréhension moderne de la structure interne de l'atome.
Thomson prenait son enseignement très au sérieux: il donnait régulièrement des cours dans les classes élémentaires le matin et enseignait les sciences aux étudiants diplômés l'après-midi. Le scientifique a jugé la doctrine utile pour le chercheur, car elle nécessite de réviser périodiquement les idées de base tout en laissant de la place à la possibilité de découvrir quelque chose de nouveau auquel personne n'avait prêté attention auparavant. L'histoire de la découverte de l'électron le confirme clairement. Thompson a consacré la majeure partie de son activité scientifique à l'étude du passage de particules de courant chargées électriquement à travers les gaz raréfiés et l'espace vide. Il était engagé dans l'étude de la cathode et des rayons X et a apporté une énorme contribution à l'étude de la physique atomique. En outre, Thomson a également développé une théorie du mouvement des électrons dans les champs magnétiques et électriques.
