ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ: ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ವರೂಪದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು

ಜೆ.ಜೆ. ಥಾಮ್ಸನ್ ಅವರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಪರಮಾಣುಗಳ ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಕವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದ ಅದ್ಭುತ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದೆ. 19 ನೇ ಶತಮಾನದ ಉತ್ತರಾರ್ಧದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಮತ್ತು ಘನ ಕಣಗಳು ಎಂಬುದು ಚಾಲ್ತಿಯಲ್ಲಿದ್ದ ನಂಬಿಕೆಯಾಗಿತ್ತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳೊಂದಿಗಿನ ಥಾಮ್ಸನ್ ಅವರ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಗಮನಾರ್ಹ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.

ಥಾಮ್ಸನ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರೇ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸರಣಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು, ಇದು ಪ್ರತಿ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೀಲ್ ಮಾಡಿದ ಗಾಜಿನ ಟ್ಯೂಬ್ ಆಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಹೊಳೆಯುವ ಕಿರಣವು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (ಕ್ಯಾಥೋಡ್) ನಿಂದ ಟ್ಯೂಬ್ನೊಳಗಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (ಆನೋಡ್) ಗೆ ಪ್ರಯಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ವಿಮುಖವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಥಾಮ್ಸನ್ ಗಮನಿಸಿದನು, ಇದು ಅವು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿತು.

ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ನಡೆಸಲು, ಥಾಮ್ಸನ್ ಒಂದು ಜೋಡಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಫಲಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು. ಫಲಕಗಳಾದ್ಯಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅವರು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬೇರೆಡೆಗೆ ತಿರುಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಆವೇಶದ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ಗಮನಿಸಿದರು. ಇದು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಆವೇಶ ಹೊಂದಿದ ಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಎಂಬ ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ಬರಲು ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಅವುಗಳನ್ನು ಅವರು “ಕಾರ್ಪಸ್ಕಲ್ಸ್ / corpuscles” ಎಂದು ಕರೆದರು ಆದರೆ ಈಗ ಅವುಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಥಾಮ್ಸನ್ ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಆಳವಾದ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಿತು. ಇದು ಪರಮಾಣುಗಳು ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಎಂಬ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಶ್ನಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ಸಣ್ಣ, ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿತು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಗತಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿತು.

ಥಾಮ್ಸನ್ ಅವರ ಅದ್ಭುತ ಕೆಲಸವು ಅವರಿಗೆ 1906 ರಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಗಳಿಸಿಕೊಟ್ಟಿತು, ಮತ್ತು “ಪ್ಲಮ್ ಪುಡ್ಡಿಂಗ್ ಮಾದರಿ / plum pudding model” ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅವರ ಮಾದರಿ ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು. ಅರ್ನೆಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ / Ernest Rutherford ಅವರ ಪ್ರಯೋಗಗಳಂತಹ ನಂತರದ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾದವು, ಇದು ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸಿತು.