Joseph John Thomson 1856’da, Cheetham İngiltere’de doğmuştur. Annesi, Emma Swindells, yerel olarak tekstille uğraşan bir aileden geliyordu. Babası, Joseph James Thomson, İskoç büyük-büyükbabası tarafından kurulmuş olan bir antik kitap dükkanı çalıştırıyordu. Frederick Vernon Thomson adında, kendinden iki yaş küçük bir erkek kardeşi vardı. Eğitiminin ilk yılları küçük özel okullarda geçti. Bu okullarda fene olan büyük ilgi ve yeteneğini gösterdi. 1870’te Owen Koleji’ne kabul edildi. O zamanlarda, okula kabul edildiğinde, sıra dışı bir şekilde gençti, sadece 14 yaşındaydı. Ebeveynleri onu Sharp-Stewart & Co.’da, bir lokomotif üreticisi, yardımcı mühendis olarak işe sokmak istiyorlardı ancak 1873’te babası öldüğü için bu planlar uzun sürmedi. 1876’da Trinity Koleji, Cambridge’e geçti. 1880’de iki ödülle birlikte matematik lisans diplomasını ve 1883’te bir ödülle birlikte matematik yüksek lisans diplomasını aldı. 1884’te Cambridge Üniversitesi’nde kıdemli fizik profesörü oldu. Öğrencilerinden biri daha sonra çok başarılı olacak Ernest Rutherford’du. 1890’da bir fizikçi ve tıp profesörü olan Sir George Edward Paget’in kızı Rose Elisabeth Paget’le evlendi. Bir erkek, George Paget Thomson, ve bir kız çocukları, Joan Page Thomson, oldu. Thomson’ın modern bilime en büyük katkılarından biri de oldukça yetenekli bir öğretmen olarak onun yedi araştırma asistanının ve önce adı geçen oğlunun Nobel Fizik Ödülü kazanmalarındaki rolüdür. Oğlu elektronların dalga-benzeri özelliklerini kanıtlamasıyla 1937’de Nobel Ödülü’nü kazanmıştır. 1906’da “gazların elektriksel iletkenliği üzerine teorik ve deneysel çalışmalarından dolayı” Nobel Ödülü’yle ödüllendirildi. 1908’de şövalye unvanı aldı ve 1912’de Liyakat Nişanıyla Ödüllendirildi. 1914’te “Atom Teorisi”yle ilgili Oxford’da halka açık ücretsiz ders verdi. 1918’te ölümüne kadar kaldığı Trinity Koleji’nin dekanı oldu. 30 Ağustos 1940’ta öldü ve Westminster Abbey’e, Sir Isaac Newton’un yakınına gömüldü. Thomson, 12 Haziran 1884’te Kraliyet Topluluğu’na üye olarak kabul edildi ve sonradan 1915 ile 1920 arasında Kraliyet Topluluğu’na başkanlık yaptı.

Elektronu Keşfi

Bazı bilim adamları, William Prout ve Norman Lockyer gibi, atomların daha temel bir parçadan oluştuğunu öne sürdüler. Ancak bu parçanın en küçük atom olan hidrojen olduğunu öngördüler. Thomson, 1897’de, bu temel parçacığın şimdi elektronlar olarak bilinen atomaltı parçacıklar olduğunu ve bir atomdan 1000 kat daha küçük olduğunu öne süren ilk kişiydi. Thomson, bunu katot ışınlarının (elektron demetleri) özellikleri üzerine yaptığı çalışmalar sayesinde keşfetti. Bu fikirlerini 30 Nisan 1897’de, Lenard ışınlarının havada atomik boyuttaki bir tanecikten beklenenden çok daha ileri gittiğini keşfetmesinden hemen sonra öne sürdü.

Thomson Atom Modeli: Joseph John Thomson, değişik gazlarda yapmış olduğu deneylerle her atomun elektron yükünün kütlesine oranını hesaplayarak elektronu keşfetmiştir. Elektron veren atomun artı yüklü olacağını ispatlamış, atom içerisinde proton ve elektronun homojen olarak dağıldığını söylemiştir. Bu yüzden bu modele üzümlü kek modeli de denilmektedir. Rutherford Atom Modeli ile proton ve elektronun homojen dağıldığı ilkesi çürütülmüştür.

Thomson Atom Modeli’ndeki açıklamalardan bazıları şunlardır: 1- Atom artı yüklü maddeden oluşmuştur. 2- Elektronlar bu artı yüklü madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler. 3- Elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini bu artı yüklü madde oluşturur. 4- Atom küre şeklindedir.

Diğer çalışmaları

1905’te potasyumun doğal radyoaktivitesini keşfetti 1906’da hidrojenin bir elektronu olduğunu gösterdi. Önceki teoriler birden fazla olduğunu söylüyordu.

Aldığı ödüller ve onuruna verilen isimler

• Kraliyet Madalyası (1894)
• Hughes Madalyası (1902)
• Nobel Fizik Ödülü (1906)
• Elliott Cresson Madalyası (1910)
• Copley Madalyası (1914)
• Franklin Madalyası (1922)
• 1991’de kütle spektrometrisindeki kütle-yük oranının birimi olarak “Thomson” (sembolü “Th”) önerildi.

The post J. J. Thomson Kimdir? appeared first on TechWorm.

Alman fizikçi Johann Wilhelm Hittorf seyreltilmiş gazlarda elektriksel iletkenlik üzerine çalıştı: 1869’da, gaz basıncındaki azalmayla boyu olarak büyüyen katottan çıkan bir ışıldama fark etti. 1876’da Alman fizikçi Eugen Goldstein bu ışıldamadaki ışınların gölge oluşturduğunu gösterdi ve bu ışınlara katot ışını unvanını verdi. 1870’ler boyunca, İngilizce kimyacı ve fizikçi Sir William Crookes içerisine vakumlamak için ilk katot tüpünü geliştirdi. Sonra, bu tüpten çıkan ışıldanımdaki ışınların enerji taşıdığını ve katottan anoda doğru hareket ettiğini gösterdi. Dahası, bir manyetik alan uygulayarak, ışınları saptırmayı başardı, böylece bu demetin negatif yükle yüklenmiş gibi hareket ettiğini göstermiş oldu. 1879’da, radyant madde olarak tanımladığı şeyle bu özelliklerin açıklanabileceğini söyledi. Maddenin 4 durumu olduğunu-negatif yükle yüklenmiş olan yüksek hızla katottan tasarlanmış moleküller dâhil- olduğunu söyledi.

Almanya doğumlu İngiliz fizikçi Arthut Schuster katot ışınlarına paralel iki metal levha yerleştirerek levhalar aranda bir elektriksel potansiyel uygulayarak Crookes’in deneyini geliştirdi. Alan ışınları pozitif yükle yüklenmiş levhaya doğru ışınları saptırdı ki bu ışınların negatif enerji taşıdığın kanıtı oldu. Akımın verilen seviyesi için sapma miktarını ölçerek 1890’da Schuster ışın bileşenlerinin yük-kütle oranını tahmin etmeyi başardı. Ama bu üretilen değer beklenenin bin katından fazlaydı, bu yüzden onun hesaplamasına pek itimat edilmedi.

1892’de Hendrik Lorentz bu parçacıkların (elektronların) kütlesinin onların elektriksel yükünün bir sonucu olabileceğini önerdi.

1896’da İngilizce fizikçi J.J. Thomson iş arkadaşları John.S. Townsen ve H.A. Wilson ile öncesinde inanıldığından ziyade katot ışınlarının dalga, atom veya molekülden özgün olduğunu belirten bir deney yaptılar. Thomson katot ışın parçacıklarının bilinen en hafif iyon olan hidrojeninkinin binde biri olan kütlesinin ve yükünün düzgün bir tahminini yaptı. Yükünün kütlesine oranının (e/m) katot materyalinden bağımsız olduğunu gösterdi. Devamında, radyoaktif materyaller, sıcak materyaller ve aydınlatılmış materyaller tarafından üretilen negatif yüklü parçacıklar evrenseldi. Elektron ismi tekrar İrlandalı fizikçi George F. Fitzgerald tarafından bu parçacıklar için önerildi ve evresel olarak kabul edildi.

1896’da Fransız fizikçi Henri Becquerel, flüoresan minerallere çalışırken, onların hiçbir dışsal enerji kaynağına maruz kalmadan radyasyon yaydığını keşfetti. Bu radyoaktif materyaller onların parçacık yaydığını keşfeden Yeni Zelandalı bilim adamı Ernest Rutherford dâhil olmak üzere birçok bilim adamının ilgisini çekti. Bunları maddeye nüfus etme özelliklerine göre alfa ve beta olarak belirledi.1900’de Becquerel radyum tarafından yayılan beta ışınlarının elektriksel alanı saptırabileceğini ve kütle-yük oranının katot ışınlarındakinin aynısı olduğunu gösterdi. Bu kanıt elektronların atomların bileşenleri olduğu fikrini güçlendirdi.

Sonuçları 1911’de yayımlanan, ABD’li fizikçiler Rober Milikan ve Harvey Fletcher tarafından yapılan yağ damlası deneyince elektronların yükleri daha dikkatlice ölçüldü. Bu deneyde yüklü yağ damlacığının yerçekimi yüzünden düşmesini enlemek için elektriksel alan kullandı. Bu araçla %0,3’ten az bir hata payıyla, 1-150 kadar az iyonun elektriksel yükü ölçülebilir. Benzer deneyler de elektroliz tarafından yönetilen yüklü su damlacıkları bulutları kullanarak Thomson’ın ekibi tarafından daha önce yapılmıştı ve 1911’de Abram Ioffe tarafından metallerin yüklü mikro-parçacıklarını kullanan Milikan ile aynı sonuca bağımsız olarak ulaştı ve sonuçları 1913’te yayımladı. Ama yavaş buharlaşma oranı yüzünden, yağ damlacıkları su damlacıklarından daha kararlıdır ve bu yüzden duyarlı deneyler için uzun yıllardan beri daha uygundur.

Yirminci yüzyılın başlarında belli koşullar altında hızlı hareket eden yüklü parçacığın yolu boyunca aşırı doymuş su buharı yoğunluğuna neden olduğunu bulundu. 1911’de Charles Wilson bu prensibi bulut odacığını tasarlamak için kullandı ve böylelikle hızlı hareket eden elektronlar gibi, yüklü parçacıkların parçaları fotoğrafladı.

The post Elektron Nasıl Keşfedildi? appeared first on TechWorm.