لماذا يتم تفريغ انبوبة ثومسن من الهواء تقريباً في تجربة قياس الشحنة النوعية للالكترون؟

1 إجابات
profile/ليلى-عمر
ليلى عمر
UX designer
.
٠٢ يناير ٢٠٢١
قبل ٤ سنوات
بتمنّى لو كنت بقدر أضيف صوتي في ريكورد صغير لأنّ أستمتع بالحديث عن كل ما يخص الذرّة خصوصًا الحديث عن تجربة ثومسون ورذرفورد، هذا السّؤال بطريقة علّل الأكاديميّة، لذلك سأمكّنك من المعلومة بالأسلوب التدريجي وأؤكّد لك أنّك ستحفظها عن ظهر قلب، أنا لست مُتخصّصة لكنّني مهووسة بالأفلام الوثائقيّة المعنيّة باكتشاف الذرّة ومكوّناتها. 

أوّل معلومة يجب أن تتمكّن منها هي أنّ هذه الأُنبوبة هي أُنبوبة تفريغ كهربائي، ليش احنا محتاجين أنبوبة تفريغ كهربائي بتجربة ثومسون؟ 

لأنّه لمّا أراد العلماء إجراء تجارب على التّفريغ الكهربائي خلال الغازات -كعادتهم لا يتركون شيئًا من شرّهم- وجدوا أنّ جميع الغازات تحت الظروف العاديّة من الضّغط ودرجة الحرارة بتكون عازلة للكهرباء، يعني ما إلها فائدة فعليّة في اكتشاف أشعّة المهبط أو اسمه كاثود (الإلكترونات يعني)   

بس في عام 1897 -وطبعًا العام طلّعته باستخدام جوجل لأنّي نسيته فأنا في حفظ التواريخ ليس ولا بُد- اكتشفوا أنّه إذا وضعوا الغاز فى أنبوبة زجاجيّة مفرغة بحيث يكون ضغط الغاز أقل من 01,0 إلى 001,0 مم زئبـق فإنّ الغاز يصبح موصلًا للكهرباء إذا تعرض لفرق جهد مناسب (حوالي 10000فولت).

 
طيّب بس أنت ما قلتيلي شو استفدنا لمّا حصلنا على غاز موصل للكهرباء؟ وشو دخل ثومسون؟ وماذا يحدث معي؟ سأُجيبك وركّز في الخواتيم. 

استفدنا من هذا التّفريغ بتقليل التّصادمات بين الالكترونات وجزيئات الهواء وأصبح الغاز موصلًا فنتج مجال كهربائي فانبعثت الالكترونات وتسارعت نحو المصعد، تمر بعض الالكترونات من خلال شقوق الجهاز ثمّ تصل هذه الالكترونات إلى نهاية الأُنبوب فتصدم بطلاء فلورسنت فتسبب توهجها وبفترض إنّك عارف ما هو طلاء فلورسنت لأنّ سؤالك دقيق جدًا، والباقي تفاصيل رياضيّة وساعد ثومسون عليها مليكان لأنّه تمكّن من تحديد شحنة الالكترون.
تلك إجابتي للذّاكرة الدّائمة أمّا إذا أردت الزّبدة فالإجابة بالمُختصر هي "لتقليل التّصادمات وبالتّالي تسريع الالكترونات" 

  • مستخدم مجهول
  • مستخدم مجهول
قام 2 شخص بتأييد الإجابة