Pregunta:
¿Cómo estableció J. J. Thomson la naturaleza de partícula del electrón?
user662650
2019-07-19 13:57:41 UTC
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En su artículo sobre cómo se descubrió el electrón, Wikipedia dice que Thomson y sus estudiantes realizaron experimentos que sugerían que los rayos catódicos eran "partículas" cargadas negativamente. Pero incluso después de leer sobre sus experimentos, no puedo entender cómo llegó a la conclusión de que los rayos catódicos están compuestos por partículas . Puedo ver cómo llegó a la conclusión de que tienen carga negativa, pero ¿cómo se enteró de su naturaleza de partículas?

One responder:
Conifold
2019-07-19 15:18:08 UTC
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La idea de que la materia estaba formada por partículas "primordiales" y las corrientes en los metales estaban formadas por ellas estaba bien establecida para entonces. Stoney sugirió el nombre "electrón" en 1891, y la teoría de los electrones de Lorentz se remonta a 1892, consulte la línea de tiempo de Wikipedia. El mismo Thomson mencionó a Prout como la fuente de la vista, y vio que su tarea más cercana era establecer la "naturaleza" de las partículas, no que sean partículas. Y es muy claro sobre el enfoque hipotético-deductivo: no intenta "derivar" la hipótesis de la partícula a partir de experimentos, solo confirma que los resultados experimentales encajan bien con lo que se hipotetiza. Y no solo el suyo, sino también los anteriores. Aquí está la propia explicación de Thomson de Rayos catódicos (1897):

" Como los rayos catódicos llevan una carga de electricidad negativa, son desviados por una fuerza electrostática como si estuvieran electrificados negativamente y actuaran sobre ellos una fuerza magnética de la misma manera en que esta fuerza actuaría sobre un cuerpo electrificado negativamente que se mueve a lo largo del camino de estos rayos, no veo escapatoria a la conclusión de que son cargas de electricidad transportada por partículas de materia. A continuación surge la pregunta: ¿Qué son estas partículas? ¿Son átomos o moléculas, o materia en un estado de subdivisión aún más fino? ​​Para arrojar algo de luz sobre este punto, he realizado una serie de relación entre la masa de estas partículas y la carga transportada por ellas. "

Sus mediciones establecieron que $ m / e $ para diferentes gases y presiones tenía el mismo valor, y las trayectorias de las partículas dependían de la densidad del medio. Luego razonó más:

" La explicación que me parece dar cuenta de la manera más simple y directa de los hechos se basa en una visión de la constitución de los elementos químicos que ha sido sostenida favorablemente por muchos químicos: esta opinión es que los átomos de los diferentes elementos químicos son diferentes agregaciones de átomos del mismo tipo. En la forma en que Prout enunció esta hipótesis, los átomos de los diferentes elementos eran átomos de hidrógeno; en esta forma precisa la hipótesis no es defendible, pero si sustituimos el hidrógeno por alguna sustancia primordial desconocida X, no se sabe nada que sea incompatible con esta hipótesis, que ha sido apoyada recientemente por Sir Norman Lockyer por razones derivadas del estudio de los espectros estelares.

Si, en el campo eléctrico muy intenso en la vecindad del cátodo, las moléculas del gas se disocian y se dividen, no en los átomos químicos ordinarios, sino en estos pri átomos mordiales, que para abreviar llamaremos corpúsculos; y si estos corpúsculos se cargan con electricidad y se proyectan desde el cátodo por el campo eléctrico, se comportarían exactamente como los rayos catódicos. Evidentemente, darían un valor de $ m / e $ que es independiente de la naturaleza del gas y su presión, ya que los portadores son los mismos cualquiera que sea el gas. ; de nuevo, los caminos libres medios de estos corpúsculos dependerían únicamente de la densidad del medio por el que pasan. "



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