ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة

ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة؟ جوزيف جون طومسون هو عالم فيزياء شهير له العديد من الاكتشافات والإنجازات في مجال الفيزياء والعلوم الطبيعية. وقد نال العديد من الجوائز والميداليات تقديرًا لجهوده العلمية. ومن خلال موقع المرجع سنعرف ما الاكتشاف الذي جَعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة؟ بالإضافة إلى معلومات عن ماهيّة الذرة، ومكوناتها وأهم خصائصها.

ما هي الذرة

الذرة هي أصغر وحدة في المادة، تحتوي على جميع العناصر الكيميائية للعنصر، وتتألف الذرة من نواة بروتونات مشحونة بشحنة إيجابية، ونيوترونات معتدلة الشحنة، وإلكترونات سالبة الشحنة، وجميعها تدور حول النواة. ويعتمد حجم الذرة على عدد البروتونات والنيوترونات التي تتكون منها، وما إن كانت تحتوي على إلكترونات.[1]

اقرأ أيضا: افترض دالتون أنه يمكن تقسيم الذرة الى أصغر منها.

ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة

يبلغ حجم الذرة النموذجية حوالي 0.1 نانومتر، ومعظم حجمها عبارة عن مساحةٍ فارغةٍ، وهي مكان تواجد الإلكترونات، وعادةً تكون الذرات الصغيرة متماثلة في الشكل، بحيث تكون بشكلٍ كروي.
أمّا بالنسبة للإجابة على سؤال ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة؟

• الإلكترون.

والإلكترون هو جسيم دون ذري، يحمل شحنة كهربائية سالبة، ولا توجد مكونات محددة له. ولذلك يسري الاعتقاد بأنه قد يكون جسيم أوّلي أي أنّه لبنة البناء الأساسية للكون.

شاهد أيضا: العدد الكتلي يساوي مجموع عدد البروتونات وعدد الالكترونات في نو

الخصائص الرئيسية للذرة

توجد العديد من الخصائص المهمّة للذرات، وهي التي تحدد صفاتها وسلوكها، ومن هذه الخصائص:[2]

العدد الذري

يعتبر العدد الذري من أهمّ خصائص الذرة إذ يمثّل عدد الشحنات الموجبة الموجودة في النواة أي البروتونات، وهو أيضاً عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة. وكمثال على ذلك: العدد الذري لعنصر الكربون هو 6، بينما العدد الذريّ لعنصر اليورانيوم هو 92. وبما أن عدد الإلكترونات يرتبط بالتفاعلات الكيميائية، فإنّ العدد الذري مهم جداً عند الحديث عن التفاعلات الكيميائية.

الكتلة الذرية

يُؤثّر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة لكنّه لا يؤثر على خصائصها الكيميائية، فعلى سبيل المثال ذرة الكربون التي تحتوي على 6 بروتونات و6 نيوترونات سوف تمتلك الخصائص الكيميائية ذاتها لنظير الكربون الذي يمتلك 6 بروتونات و8 نيوترونات، والفرق سيكون فقط في كتلة كلٍّ من النظيرين، بينما يُمثّل العدد الكتلي لأي ذرّةٍ حاصل مجموع عدد كلٍّ من البروتونات والنيوترونات.

كيف اكتشف طومسون الإلكترون؟

أثار الجدل اكتشاف طومسون للإلكترون في بداية الأمر، لكن تمّ قبول اكتشافاته تدريجياً من قبل العلماء، بعدما أجرى تجاربه باستخدام أنابيب أشعة الكاثود، التي باتت جُزيئاتها تعرف بالإلكترونات. وفيما يلي كيفيّة اكتشاف طومسون للإلكترون:

1. بدأ العالم الفيزيائي طومسون تجربة أنابيب أشعة الكاثود في أواخر القرن التّاسع عشر، وتقوم التجربة على تولّد أشعة عند الكاثود (القطب السالب) ومرورها عبر شق في الأنود (القطب الموجب). ومن ثمّ انحراف الأشعة بعيداً عن اللوح الكهربائي سالب الشحنة، وباتجاه اللوح الكهربائي موجب الشّحنة. وتمكّن طومسون من تحديد نسبة الكتلة إلى الشّحنة الخاصّة بالجُسميات عن طريق كميّة الأشعة التي انحرفت عن طريق المجال المغناطيسي.
2. ومن ثم قام طومسون بوضع لوحين كهربائيين مُتعاكسين في الشحنة لفحص خصائص الجسيمات. ولاحظ انحراف أشعة الكاثود بعيداً عن الّلوح الكهربائي المشحون بالشّحنة السالبة. كما أنها توجهت باتجاه اللوحة المشحونة بالشحنة الموجبة، ممّا يشير إلى أنّ أشعة الكاثود تتألّف من جسميات سالبة الشحنة.
3. وأخيرًا قام طومسون بوضع مغناطيس على كلّ طرف من الأنبوب، حيث لاحظ أنّ أشعة الكاثود تنحرف عن المجال المغناطيسي. كرر طومسون تجاربه باستخدام معادن مختلفة كمواد قطب كهربائي، ولاحظ أن أشعة الكاثود بقيت ثابتةً بغض النظر عن المادّة المصنوع منها الكاثود.

وبهذا الكم من المعلومات نكون قد وصلنا إلى ختام مقالنا الذي أجبنا فيه استفسار ما الاكتشاف الذي جعل طومسون يستنتج أن هناك جسيمات أصغر من الذرة؟ وما هي الذرة وممّ تتكون، وما هي أبرز خصائصها. كما أدرجنا طريقة اكتشاف طومسون للإلكترون.