Hvad viste JJ Cathode-Ray Tube-eksperiment?

J.J. Thomsons katode-stråle-røreksperiment "viste ikke direkte" noget på den måde, vi måske tænkte på en demonstration. I stedet var det en række eksperimenter, der gjorde det muligt for ham at * udlede * eksistensen af ​​elektronet og måle dens egenskaber. Her er hvad han gjorde og betydningen af ​​resultaterne:

eksperimentet:

* katode strålerør: Thomson brugte katodestrålerør, som er glasrør med et vakuum inde. Han påførte en højspænding over røret og skabte en lysstråle, der stammede fra den negative elektrode (katode).

* magnetiske felter: Han placerede magneter nær bjælken og observerede, at strålen afbøjede, hvilket indikerede, at den bar en ladning.

* Elektriske felter: Derefter påførte han et elektrisk felt på bjælken. Strålen afbøjes igen, men denne gang i en retning modsat magnetfeltafbøjningen.

* måling af afbøjning: Han målte omhyggeligt mængden af ​​afbøjning forårsaget af både elektriske og magnetiske felter.

De vigtigste fradrag:

1. elektroner som partikler: Thomson konkluderede, at katodestrålerne var sammensat af små negativt ladede partikler, han kaldte "corpuskler" (senere navngivne elektroner).

2. opladning-til-masse-forhold: Ved at analysere afbøjningsmønstrene i både magnetiske og elektriske felter var han i stand til at beregne ladning-til-masse-forholdet (E/M) for partiklerne. Dette forhold var signifikant mindre end for nogen kendt ion, hvilket indikerede, at disse partikler var meget lettere.

3. universalitet af elektroner: Han fandt, at E/M -forholdet var det samme uanset det materiale, der blev anvendt til katoden, hvilket antydede, at disse partikler var grundlæggende bestanddele af alle stoffer.

Betydning:

Thomsons eksperiment revolutionerede vores forståelse af atomer:

* Subatomære partikler: Det beviste, at atomer ikke er udelelige, som tidligere antaget, men indeholder mindre partikler med deres egne ladninger og masser.

* Elektronopdagelse: Opdagelsen af ​​elektronet var en banebrydende præstation, der lagde grundlaget for fremtidig forskning i atomfysik.

* Foundation for Modern Physics: Thomsons arbejde banede vejen for modeller af atomet som "blomme budding" -modellen og senere Bohr -modellen.

Kort sagt, J.J. Thomsons katode-stråle-røreksperiment viste ikke en bestemt begivenhed eller fænomen direkte, men fremlagde snarere bevis og lod ham udlede eksistensen og egenskaberne ved Electron, en grundlæggende byggesten til stof.