في التجربة التي أجراها العالم تومسون أوضحت الالكترونات سلوكاً موجياً وهو الإجابة

في التجربة التي أجراها العالم طومسون ، أوضحت الإلكترونات تصَرُفًا موجيًا ؟ ، بما أن تجربة طومسون هي السبب الأساسي لاكتشاف الإلكترونات ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن تجربة طومسون ، وسنشرح ما هو السلوك الموجي الذي أظهرته الإلكترونات عند تنفيذ التجربة.

تجربة طومسون واكتشاف الإلكترون

في السابق ، اقترح العديد من العلماء مثل William Pruitt و Norman Lockyer أن الذرات تتكون من وحدة رئيسية صغيرة ، الا انهم تصوروا أن هذه الوحدات الرئيسية سوف تكون أصغر قليلاً من الذرة ، ولكن في كُلّي 1897 ميلادي اقترح طومسون أن إحدى الوحدات الرئيسية من تكون الذرة أصغر بأكثر من 1000 مرة في مقاس الذرة ، والتي تلمح إلى جسيم من غير ذري يُعرف حاليا باسم الإلكترون ، ووجد طومسون هذا من خلال استكشافاته لخصائص أشعة الكاثود.

في الواقع ، لاحظ طومسون من خلال تجاربه أن أشعة الكاثود ، الشائعة في هذا الزمن بأشعة لينارد ، يمكن أن تنتقل من خلال الهواء أزيد مما كان متوقعًا لجسيم بحجم الذرة ، وقدر طومسون كَومَة أشعة الكاثود عن طريق قياس الحرارة ولدت عندما اصطدمت الأشعة بموصل حراري ، عقب ذلك قارنتها على حسبًا لذلك ، كشفت عن تجاربه أن أشعة الكاثود أخف بألف مرة من الذرة ، وأن كتلتها متساوية بغض الاطلاع عن طراز الذرة. لذلك ، خلص إلى أن الأشعة تتكون من جسيمات بسيطة جدًا وسالبة الشحنة ، والتي اعتبرها لبنة رئيسية للذرة ، والتي تُدعى اليوم باسم الإلكترونات.[1]

أنظر أيضا: أين الإلكترونات في الذرة

في التجربة التي أجراها العالم طومسون ، أوضحت الإلكترونات تصَرُفًا موجيًا

في التجربة التي أجراها العالم طومسون ، أوضحت الإلكترونات تصَرُفًا يشبه الموجة حيود الإلكترونات (بالإنجليزية: Electron Diffraction) ، حيث يشير حيود الإلكترون إلى طبيعة موجات الإلكترونات ، وحيود الإلكترون هو انكسار منظم لموجات الإلكترونات عندما تمر من خلال البلورات. بالنسبة للمادة الصلبة ، وتأثيرات التداخل التي تحدث بسبب الطبيعة الموجية لحزمة من الإلكترونات عند المرور بالقرب من من المادة ، حيث أن للإلكترونات والجسيمات الأخرى أطوال موجية تتلائم عكسياً مع زخمها ، وعلى هذا فإن الإلكترونات مرتفعة السرعة لها أطوال موجية قصيرة ، و لذلك تخضع ربطة الإلكترون لسرعة حيود مرتفعة ، وهو تأثير يكلم للموجات.

تستعمل ظاهرة حيود الإلكترون من أجل تحديد خصائص مادة كيميائية أو من أجل تحديد موقع الذرات في مادة ما ، حيث يمكن قراءة هذه البيانات من الأنماط التي تتشكل عندما تتقاطع أجزاء متعددة من ربطة الإلكترون مع بعضها البعض ، و من خلال التداخل ، يتم ترتيب مواقع الصدمات بانتظام ، حيث يصل بعضها إلى عدد كبير جدًا من الإلكترونات ، والبعض الآخر به إلكترونات قليلة أو معدومة على الإطلاق.[2]

أنظر أيضا: تُدعى المادة التي لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط

احسب نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته بآلية طومسون

أجرى طومسون تجارب لإظهار أن الذرات تتكون من جسيمات من غير ذرية لها شحنة موجبة وسالبة ، ولاحظ أن الجسيمات سالبة الشحنة ، وهي إلكترونات ، أخف بكثير من الجسيمات موجبة الشحنة. تمر عدد من الإلكترونات من خلال ثقب صغير في اللوحة وتكون شعاعًا إلكترونيًا ينتقل إلى منطقة يوجد بها مجال كهربائي ومجال مغناطيسي ، وتتسارع الإلكترونات في اتجاه شتى عن اتجاه المجال الكهربائي وفي شتى عن المجال المغناطيسي ، ومن خلال هذه التجربة استطاع طومسون من حساب النسبة المئوية لشحنة الإلكترون إلى كتلته.[3]

أنظر أيضا: قام طومسون بتفريغ أنبوب أشعة الكاثود بسبب

في نهاية هذا المقال سنعرف هذا في التجربة التي أجراها العالم طومسون ، أوضحت الإلكترونات تصَرُفًا موجيًا حيود الإلكترون ، وشرحنا نظرة عامة مفصلة عن تجربة طومسون لاكتشاف الإلكترون ، وذكرنا كيف قام طومسون بحساب نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته.

مراجع

1. ^

   biography.com ، كَشْف الإلكترون ، 11/3/2021

2. ^

   britannica.com ، حيود الإلكترون ، 11/3/2021

3. ^

   lampx.tugraz.at ، تجربة طومسون من أجل تحديد نسبة الشحنة إلى الكتلة ، 11/3/2021