يعد العالم طومسون، الذي يُنسب إليه الفضل في اختراعاته وإنجازاته العديدة لصالح البشرية، أحد أشهر علماء الفيزياء الإنجليز.
قدم للعالم العديد من الاكتشافات العلمية في هذا المجال، والتي نال عنها العديد من الأوسمة والجوائز، ومن أهم هذه الاكتشافات اكتشافه الإلكتروني، راجع سطور لمزيد من التفاصيل حول هذا العالم العظيم.
جدول المحتويات
العالم طومسون
وُلد العالم في إنجلترا بالمملكة المتحدة عام 1856 والتحق بكلية ترينيتي بجامعة كامبريدج.
نظرًا لإنجازاته الأكاديمية المتميزة، كان مسؤولاً عن مختبر الجامعة، وبالتالي أتيحت له الفرصة لإجراء العديد من التجارب التي نسبت إلى إنجازاته العلمية.
نتيجة لجهوده في الفيزياء، حصل على جائزة نوبل في هذا المجال عام 1906، كما حصل على العديد من الجوائز من جهات علمية مختلفة قبل وفاته عام 1940.
انظر أيضًا: كيف تم اكتشاف المغناطيس
عالم طومسون واكتشاف الإلكترون
اكتشف العالم طومسون ما يسمى بأشعة الكاثود في أوائل القرن التاسع عشر ووصل إلى نسبة كتلة الأجسام عن طريق قياس انحراف الأشعة عن المجال المغناطيسي.
كان قادرًا على وضع 2 لوحة مفاتيح بشكل انعكاسي لدراسة خصائص الجسيمات.
ثم لاحظ انحراف أشعة الكاثود عن لوحات القطب ذات الشحنات السالبة، بينما كانت الأشعة موجهة نحو الأجسام ذات الشحنات الموجبة.
من خلال هذه التجربة خلص إلى أن الكاثود يتكون من عدة جسيمات سالبة الشحنة.
ثم استخدم طومسون حقلاً مغناطيسيًا في النهايات ولاحظ الانحراف الكامل لأشعة الكاثود عن المغناطيس.
هنا قرر استخدام نوع من المعدن على القطب الكهربائي ولاحظ ثبات وبقاء أشعة الكاثود وعدم انحرافها عن المجال المغناطيسي.
وذلك بعد استخدام الأنبوب الذي يحتوي على أشعة الكاثود.
اختراع طومسون لأنبوب الكاثود
اخترع العالم طوسون أنبوب الكاثود الذي استخرج من خلاله النتائج السابقة، وكانت مكوناته كالتالي:
- أنبوب زجاجي بدون تهوية.
- مولد مهمته دفع الإلكترون المتولد عن الإشعاع الإلكتروني.
- تنبعث الملفات المحرقة من المجال الكهرومغناطيسي منخفض التردد بطريقة تضبط اتجاه الحزمة الكهرومغناطيسية عند الضرورة.
- القطب السالب يسمى الأنود.
- القطب الموجب يسمى الكاثود.
- تبعث شاشة الفلورسنت المغطاة ضوءًا شديدًا عندما تصطدم بإلكترون.
اقرأ أيضًا: من هو العالم الذي اكتشف الإلكترون وكيف تم صنعه؟
ما هو الإلكترون؟
الإلكترون هو الاسم الذي أطلقه طومسون في عام 1891 على أصغر جسيم كهربائي.
أهمية اكتشاف الإلكترون
اكتشاف طومسون للإلكترون مهم على النحو التالي:
- تحقيق اكتشاف التركيب الذري مما ساعد على تنفيذ العمليات التكنولوجية بشكل أسرع.
- استفد من هذا الاكتشاف في تطوير التلغراف اللاسلكي والراديو.
- ساهم في اختراع التليفزيون الذي بدوره أدى إلى اختراع الرادار.
ما هو نموذج طومسون الذري؟
نموذج طومسون للذرة، أو ما يسمى بنظرية الحلوى، هو نموذج طوره طومسون في عام 1904.
تنص نظريته على أن الذرة عبارة عن ملف ذي مجال موجب الشحنة وأن القوى الكهروستاتيكية تحل محل أجسام الذرة سالبة الشحنة.
لذلك، تتميز الذرة بشحنتها المحايدة، وهو النموذج الذي اعتمدت عليه جميع النماذج الذرية اللاحقة.
أهمية نموذج طومسون الذري
ساهم نموذج طومسون للذرة في العديد من الاكتشافات الأخرى المتعلقة بالأجسام الذرية والشحنات الكهربائية ودرسها بشكل أفضل.
يعود الفضل إليه في اكتشاف النظائر وتطوير ما يعرف بمطياف الكتلة من خلال تجاربه على الأجسام الموجبة الشحنة.
لعب هذا دورًا مهمًا في تطوير الفيزياء والاكتشافات اللاحقة في هذا المجال.
مساهمات طومسون في الفيزياء
تشمل إنجازات طومسون الرئيسية في الفيزياء ما يلي:
- في عام 1886 نشر عدة ملاحظات عن تجاربه مع الكهرباء والمجال المغناطيسي.
- ساهم في نشر كتاب الفيزياء مع مجموعة من المؤلفين المتخصصين في الفيزياء، خاصة بعد تعاونه مع البروفيسور جون هنري.
- نُشرت الطبعة الخامسة من كتابه في الرياضيات عام 1985، ونُشر لأول مرة عام 1921.
الجوائز التي نالها طومسون
بالإضافة إلى الجوائز التالية استطاع جوزيف طومسون الفوز بالعديد من الجوائز أهمها جائزة آدامز التي نالها عام 1884 عن أبحاثه في مجال الذرة:
- في عام 1908 حصل على وسام الاستحقاق وسام فارس.
- انتخب عضوا في الجمعية الملكية عام 1884 وكان رئيسا لها من عام 1916 حتى عام 1920.
- في عام 1902 حصل على ميدالية هودجكنز الأمريكية لخدماته في الفيزياء.
- في عام 1923 حصل على جائزتين من أهم الجوائز العلمية، جائزة سكوت وفرانكلين.
- في عام 1927 حصل على وسام ماسكارت من فرنسا.
- انتخب رئيساً للجامعة البريطانية عام 1901 وحصل على الدكتوراه الفخرية من جامعة دبلن، كولومبيا، فيكتوريا، أكسفورد، كامبريدج، لندن.
انظر هنا: كيف اكتشف طومسون الإلكترون
يعتبر عالم الطبيعة طومسون من أهم علماء عصره، وقد نزل اسمه في التاريخ الحديث كواحد من أهم علماء الفيزياء الذين لعبوا دورًا فعالًا في أحدث التطورات في هذا المجال.
وقد استفاد العلماء الذين تبعوه من هذا البحث واتقنوه، وأصبح الأساس الذي قامت عليه العديد من الإنجازات والاكتشافات العلمية الحديثة.