Le débat sur qui a découvert l'électron ne s'est pas apaisé jusqu'à présent. Dans le rôle du découvreur de la particule élémentaire, outre Joseph Thomson, certains historiens des sciences voient Hendrik Lorentz et Peter Zeeman, d'autres - Emil Wiechert, d'autres encore - Philip Lenard. Alors, qui est le scientifique qui a découvert l'électron ?
Atom signifie indivisible
Le concept "d'atome" a été utilisé par les philosophes. L'ancien penseur grec Leucippe au 5ème siècle avant JC. e. a suggéré que tout dans le monde est composé de minuscules particules. Son élève - Démocrite, les appelait des atomes. Selon le philosophe, les atomes sont les « briques » de l'univers, indivisibles et éternelles. Les propriétés des substances dépendent de leur forme et de leur structure externe: les atomes de l'eau qui coule sont lisses, ceux du métal ont des dents profilées qui donnent de la dureté au corps.
L'éminent scientifique russe M. V. Lomonossov, le fondateur de la théorie atomo-moléculaire, croyait que dans la composition de substances simples, les corpuscules (molécules) sont formés par un type d'atomes, complexes - par différents types.
Chimiste autodidacte John D alton (Manchester) en 1803, s'appuyant surdonnées expérimentales et, prenant la masse des atomes d'hydrogène comme unité conventionnelle, établi les masses atomiques relatives de certains éléments. La théorie atomistique de l'Anglais était d'une grande importance pour le développement ultérieur de la chimie et de la physique.
Qui a découvert l'électron ?
Au début du 20e siècle, un certain nombre de données expérimentales ont été accumulées, prouvant la complexité de la structure de l'atome. Il s'agit notamment du phénomène de l'effet photoélectrique (G. Hertz, A. Stoletov 1887), de la découverte des rayons cathodiques (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) et des rayons X (V. Roentgen, 1895), de la radioactivité (A. Becquerel, 1896).
Les scientifiques qui ont travaillé avec des rayons cathodiques se sont divisés en deux camps: certains ont supposé la nature ondulatoire du phénomène, d'autres - corpusculaires. Des résultats tangibles ont été obtenus par le professeur de l'Ecole Normale Supérieure (Lille, France) Jean Baptiste Peren. En 1895, il a montré par des expériences que les rayons cathodiques sont un flux de particules chargées négativement. Peut-être que Peren est le physicien qui a découvert l'électron ?
Au bord des grandes choses
Le physicien et mathématicien George Stoney (Royal Irish University, Dublin) a émis en 1874 une hypothèse sur le caractère discret de l'électricité. En quelle année et par qui l'électron a-t-il été découvert ? Au cours de travaux expérimentaux sur l'électrolyse, c'est D. Stoney qui a déterminé la valeur de la charge électrique minimale (cependant, le résultat obtenu (10-20 C) était 16 fois inférieur à le vrai). En 1891, un scientifique irlandais appela l'unité de charge électrique élémentaire « électron » (du grec ancien"ambre").
Un an plus tard, Hendrik Lawrence (Université de Leiden, Pays-Bas) a formulé les principales dispositions de sa théorie électronique, selon laquelle la structure de toute substance est basée sur des charges électriques discrètes. Ces scientifiques ne sont pas considérés comme les découvreurs de la particule, mais leurs recherches théoriques et pratiques sont devenues une base fiable pour la future découverte de Thomson.
Enthousiaste implacable
Sur la question de savoir qui et quand a découvert l'électron, les encyclopédies donnent une réponse claire et sans ambiguïté - Joseph John Thomson en 1897. Alors, quel est le mérite du physicien anglais ?
Le père du futur président de la Royal Society de Londres était libraire et dès l'enfance a inculqué à son fils l'amour de l'imprimé et l'envie de nouvelles connaissances. Diplômé de l'Owens College (depuis 1903 - l'Université de Manchester) et de l'Université de Cambridge en 1880, le jeune mathématicien Joseph Thomson rejoint le Cavendish Laboratory. Les études expérimentales ont complètement captivé le jeune scientifique. Les collègues ont noté son infatigabilité, sa détermination et son enthousiasme extraordinaire pour le travail pratique.
En 1884, à l'âge de 28 ans, Thomson est nommé directeur du Laboratoire, succédant à Lord C. Rayleigh. Sous la direction de Thomson, le laboratoire est devenu au cours des 35 années suivantes l'un des plus grands centres mondiaux de physique. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin ont commencé leur voyage à partir d'ici.
Attention aux détails
Thomson a commencé ses travaux sur l'étude des rayons cathodiques en vérifiant des expériencesses prédécesseurs. Pour de nombreuses expériences, un équipement spécial a été fabriqué selon les dessins personnels du directeur du laboratoire. Ayant reçu une confirmation qualitative des expériences, Thomson ne pense pas s'arrêter là. Il voyait sa tâche principale dans la détermination quantitative exacte de la nature des rayons et de leurs particules constitutives.
Le nouveau tube, conçu pour les expériences suivantes, comprenait non seulement la cathode habituelle et les électrodes accélératrices (sous forme de plaques et d'anneaux) avec une tension de déviation. Le flux de corpuscules était dirigé vers un écran recouvert d'une fine couche de matière qui rougeoyait lorsque les particules frappaient. Le flux était censé être contrôlé par l'effet combiné des champs électriques et magnétiques.
Parties d'un atome
C'est dur d'être un pionnier. Il est encore plus difficile de défendre ses convictions, qui vont à l'encontre des conceptions établies depuis des millénaires. La foi en vous-même, en votre équipe, a fait de Thomson la personne qui a découvert l'électron.
L'expérience a donné des résultats étonnants. La masse des particules s'est avérée être 2 000 fois inférieure à celle des ions hydrogène. Le rapport de la charge d'un corpuscule à sa masse ne dépend ni du débit, ni des propriétés du matériau cathodique, ni de la nature du milieu gazeux dans lequel se produit la décharge. Une conclusion a été suggérée qui contredisait tous les fondements: les corpuscules sont des particules universelles de matière dans la composition d'un atome. Maintes et maintes fois, Thomson a soigneusement et soigneusement vérifié les résultats des expériences et des calculs. Lorsqu'il n'y eut plus de doute, un rapport fut fait sur la nature des rayons cathodiques à la Royal Society de Londres. Au printemps 1897, l'atomecessé d'être indivisible. En 1906, Joseph Thomson a reçu le prix Nobel de physique.
Inconnu Johann Wiechert
Le nom de Johann Emil Wiechert, professeur de géophysique à Köningsbör puis à l'université de Göttingen, chercheur sur la sismographie de notre planète, est plus connu dans les cercles professionnels de géologues et de géographes. Mais il est aussi familier aux physiciens. C'est la seule personne que la science officielle, avec Thomson, reconnaît comme le découvreur de l'électron. Et pour être tout à fait précis, l'ouvrage décrivant les expériences et les calculs de Wiechert a été publié en janvier 1897 - quatre mois plus tôt que le rapport de l'Anglais. Qui a découvert l'électron a déjà été historiquement décidé, mais le fait demeure.
Pour référence: Thomson n'a utilisé le terme "électron" dans aucune de ses œuvres. Il a utilisé le nom "corpuscules".
Qui a découvert le proton, le neutron et l'électron ?
Après la découverte de la première particule élémentaire, des hypothèses ont commencé à être émises sur la structure possible de l'atome. L'un des premiers modèles a été proposé par Thomson lui-même. Un atome, dit-il, est comme un morceau de pudding aux raisins: des particules négatives sont intégrées dans un corps chargé positivement.
En 1911, Ernest Rutherford (Nouvelle-Zélande, Grande-Bretagne) suggéra que le modèle de l'atome avait une structure planétaire. Deux ans plus tard, il émet une hypothèse sur l'existence d'une particule chargée positivement dans le noyau d'un atome et, l'ayant obtenue expérimentalement, l'appelle un proton. Il a également prédit la présence dans le noyau d'une particule neutre de la masse d'un proton (le neutron a été découvert en 1932 par le scientifique anglais J. Chadwick). En 1918, Joseph Thomson cède la direction du laboratoire à Ernest Rutherford.
Faut-il dire que la découverte de l'électron nous a permis de porter un nouveau regard sur les propriétés électriques, magnétiques et optiques de la matière. Il est difficile de surestimer le rôle de Thomson et de ses disciples dans le développement de la physique atomique et nucléaire.
