استعانة العالم “طومسون” بأحد تلامذته لمعرفة بعض خصائص الإلكترون

1997 قطوف من سير العلماء الجزء الأول

صبري الدمرداش

KFAS

العالم طومسون خصائص الإلكترون الفيزياء

التلميذ يتمم عمل الأستاذ

على أيدي طومسون وأحد تلاميذه النجباء كان تأسيس علم الإلكترونيات.. ولكن كيف؟ إقرأ ما يلي:

عمل طومسون على قياس الكتلة النسبية للجسيمات المشحونة بشحناتٍ سالبة، الإلكترونات، فوجدها تساوي 1/2000 تقريباً من كتلة ذرة الهيدروجين. كما حسب في الوقت نفسه سرعة الإلكترون فوجدها تقدر بنحو 160.000 ميل/ثانية.

ولكن حدث في عام 1897 أن كانت هناك معارضة في قبول فكرة تلك الجسيمات، لذا اقترح عالمنا تصويرها. تصويرها؟! كيف وكتلتها من الصغر وسرعتها من الكبر بمكان؟!. لا بد إذن من استشارة التلميذ النجيب ويلسون.

واستشار الأستاذ تلميذه. وكان ويلسون قد أجرى بحوثاً في أسباب الضباب. فمن المعروف أن الهواء الساخن يمكن أن يحمل رطوبة أكثر من الهواء البارد.

فإذا برد الهواء الساخن فجأة، وهو محمل بالرطوبة، تكونت قطرات صغيرة من الماء. ولكن لا بد من وجود جسيم من التراب في داخل كل قطرة من الماء، لأنه إن لم يكن هنالك تراب فإن الماء لا يتكثف ومن ثم لا يحدث الضباب.

طبَّق ويلسون نفس هذه الفكرة في تتبع أثر جسيمات طومسون. فقد صنع جهازاً يمكنه أن يحدث فيه رطوبة كما يستطيع أن يحدث فيه كذلك جسيماتٍ ذرية.

وقد أطلق على هذا الجهاز اسم (الغرفة الغائمة) التي وصلت في عام 1911 إلى درجة من الكمال. إذ عندما تُدفع الجسيمات الذرية في تلك الغرفة فإن الملايين من جزيئات الهواء تتأين ويتجمع بخار الماء فوق هذه الأيونات (والأيونات ما هي إلا ذرات فقد كل منها أو اكتسب واحداً أو أكثر من إلكتروناته).

وتحدث الغرفة الغائمة هذه أثراً مثل ذلك الأثر من البخار الذي تحدثه الطائرات النفاثة من خلفها وهذا يمكن تصويره. وتُعرف الجسيمات بالآثار التي تُحدثها. ولا تزال الغرفة الغائمة لويلسون تستخدم لمعرفة الجسيمات الذرية المختلفة.

وعلى ذلك وغيره نال ويلسون-تلميذ طومسون – جائزة نوبل في الفيزيقا. ويبين شكل رقم (63) الغرفة الغائمة أو غرفة السحاب لويلسون.

إذن لقد كملت المهمة، واستطاع التلميذ أن يُتمِّم عمل الأستاذ. فذلك الجسيم السالب الذي كشفه طومسون قد تم وزنه، وقيست سرعته، وأخذت صورته تتضح وتتحدَّد تماماً على يدي ويلسون. وسُميَّ في هذه المرة (الإلكترون). وبها وعليها تأسَّس علم الإلكترونيات…