История и методология химии. История становления учения о сложном строении атома. Миттова И.Я - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
перпендикулярно электрическому полю . На основании таких наблюдений
Рис. 2. Джозеф Джон Томсон.
Дж. Дж. Томсон пришел к выводу, что катодные лучи представляют собой
поток отрицательно заряженных частиц, по инициативе ирландского физика
Джорджа Джонстона Стоуни
3
названных электронами . В 1894 г. Томсону
удалось измерить скорость этих заряженных частиц, которая оказалась в 2000
раз меньше световой, что явилось убедительным доводом в пользу
корпускулярной гипотезы . Проводя измерения напряженности электрического
и магнитного полей, а также соответствующих отклонений светящегося пятна,
Томсон смог вычислить отношение заряда электрона к его массе (e/m
e
). Он
установил, что независимо от того , какой газ использовался для наполнения
разрядной трубки , значение e/m
e
оставалось неизменным . Эти факты позволили
Томсону в 1897 г. придти к выводу, что атомы всех элементов содержат
электроны. Таким образом, в 1897 г. было зарегистрировано открытие
электрона.
В 1909 г. американский физик Роберт Эндрюс
Милликен
4
(рис. 3) осуществил блистательный
эксперимент , результатом которого явилось
определение величины заряда электрона. В
этом опыте Р. Э . Милликен создавал
электрические заряды на мельчайших
капельках масла, которые оседали между
двумя горизонтальными пластинами
конденсатора. Массу отдельной капельки
можно было определить, измеряя скорость ее
падения. Заряжая пластины конденсатора,
можно было изменить скорость падения
масляных шариков. Измерения скорости
падения позволяло Милликену вычислить
находящиеся в них заряды. Несмотря на
то, что заряды
Рис. 3. Роберт Эндрюс Милликен.
шариков были неодинаковы, все они были кратны некоторой строго
определенной величине, которую Милликен принял равной заряду
электрона.
В сочетании с найденным Томсоном значением соотношения
e/m
e
результаты Милликена позволяли определить и массу m
e
электрона. Расчеты
показали, что масса электрона чрезвычайно мала: она примерна в одну тысячу
восемьсот сорок раз меньше массы самого легкого из атомов - водорода.
Исследования, проведенные Томсоном в камере Вильсона, позволили
установить, что масса электрона зависит от его скорости. Таким образом, была 
                                                 8

пе рпе ндикулярно эле ктриче ско му по лю .          На о сно в ании т аких наблю де ний

   Рис. 2. Д ж о зе ф Д ж о н Т о мсо н.
Д ж . Д ж . Т о мсо н приш е л к в ыв о ду, чт о кат о дные лучи пре дст ав ляю т со бо й
по т о ко т рицат е льно заряж е нных част иц, по инициат ив е ирландско го физика
Д ж о рдж а Д ж о нст о на С т о уни3 назв анных эле кт рон ами. В 1894 г. Т о мсо ну
удало сь изме рит ь ско ро ст ь эт их заряж е нных част иц, ко т о рая о казалась в 2000
раз ме ньш е св е т о в о й, чт о яв ило сь убедит е льным до в о до м в по льзу
ко рпускулярно й гипо т е зы. Про в о дя изме ре ния напряж е нно ст и эле ктриче ско го
и магнит но го по ле й, а т акж е со о т в е т ст в ую щ их о т кло не ний св е т ящ е го ся пят на,
Т о мсо н смо г в ычислит ь о т но ш е ние заряда эле ктро на ке го массе (e/me). О н
уст ано в ил, чт о не зав исимо о т т о го , како й газ испо льзо в ался для напо лне ния
разрядно й т рубки, значе ние e/me о ст ав ало сь не изме нным. Э т и факты по зв о лили
Т о мсо ну в 1897 г. придт и к в ыв о ду, чт о ат о мы в се х эле ме нт о в со де рж ат
эле ктро ны. Т аким о бразо м, в 1897 г. было заре гист риро в ано от кры т ие
эле кт рон а.
                                      В 1909 г. аме риканский физикРо берт Э ндрю с
                                      М илликен 4 (рис. 3) о сущ е ст в ил блист ат е льный
                                      экспе риме нт , ре зульт ат о м ко т о ро го яв ило сь
                                      о пре де ле ние в е личины заряда эле ктро на. В
                                      эт о м о пыт е Р. Э . М илликен со здав ал
                                      эле ктриче ские           заряды      на       ме льчайш их
                                      капе льках масла, ко т о рые о се дали ме ж ду
                                      дв умя            го ризо нт альными            пласт инами
                                      ко нде нсат о ра. М ассу о т де льно й капе льки
                                      мо ж но было о пре де лит ь, изме ряя ско ро ст ь е е
                                      паде ния. Заряж ая пласт ины ко нде нсат о ра,
                                      мо ж но было изме нит ь ско ро ст ь паде ния
                                      масляных ш арико в . Изме ре ния ско ро ст и
                                      паде ния по зв о ляло М илликену в ычислит ь
                                      нахо дящ ие ся в них заряды.               Не смо т ря на
                                      т о , чт о заряды
Рис. 3. Ро берт Э ндрю с М илликен.
ш арико в были не о динако в ы, в се о ни были крат н ы н е кот орой с т рого
опре д е ле н н ой ве личин е , ко т о рую    М илликен принял              рав но й заря д у
эле кт рон а.
       В со че т ании с найде нным Т о мсо но м значе ние м со о т но ш е ния e/me
ре зульт ат ы М илликена по зв о ляли о пре де лит ь и массу me эле ктро на. Расче т ы
по казали, чт о масса эле ктро на чре зв ычайно мала: о на приме рна в о дну т ысячу
в о се мьсо т со ро к раз ме ньш е массы само го ле гко го из ат о мо в - в о до ро да.
Иссле до в ания, про в е де нные Т о мсо но м в каме ре В ильсо на, по зв о лили
уст ано в ит ь, чт о масса эле ктро на зав исит о т е го ско ро ст и. Т аким о бразо м, была

Страницы