Elektronun Yükünü Kim Buldu?
Elektronun yükünü bulan kişi, İngiliz fizikçi Joseph John Thomson’dur. Thomson, 1897 yılında yaptığı deneyler sonucunda, atomun merkezinde bulunan pozitif yüklü bir çekirdeğin etrafında dönen, negatif yüklü taneciklerin varlığını keşfetti. Bu taneciklere “elektron” adını verdi.
Thomson’ın deneyinde, katot ışınlarının (elektronların) elektrik ve manyetik alanların etkisi altında nasıl davrandığını inceledi. Katot ışınları, bir elektrik alanına yerleştirildiğinde, elektrik alanın yönüne doğru saptılar. Bu, katot ışınlarının negatif yüklü olduklarını gösterdi.
Thomson, katot ışınlarının hızını ve sapma miktarını ölçerek, bu taneciklerin yük/kütle oranını hesapladı. Bu oran, tüm katot ışınları için aynıydı. Bu da, tüm katot ışınlarının aynı türde taneciklerden oluştuğunu gösterdi.
Thomson’ın keşfi, atomun yapısı hakkında önemli bir bilgi sağladı. Atomun temel bir bileşeni olan elektronun varlığını kanıtladı ve atomun yapısının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulundu.
Thomson’ın Deneyinin Detayları
Thomson, deneyini, katot ışınlarını üreten bir katot tüpü kullanarak gerçekleştirdi. Katot tüpü, iki elektrottan oluşan bir cam tüptür. Bir elektrot, katot olarak adlandırılır ve negatif yüklüdür. Diğer elektrot, anot olarak adlandırılır ve pozitif yüklüdür.
Thomson, katot tüpüne bir voltaj uyguladığında, katottan anota doğru akan bir akım gözlemledi. Bu akımın kaynağı, katot ışınları olarak adlandırılan negatif yüklü taneciklerdi.
Thomson, katot ışınlarını bir elektrik alanına yerleştirdiğinde, elektrik alanın yönüne doğru saptıklarını gözlemledi. Bu, katot ışınlarının negatif yüklü olduklarını gösterdi.
Thomson, katot ışınlarını bir manyetik alana yerleştirdiğinde, manyetik alanın yönüne dik olarak saptıklarını gözlemledi. Bu sapma miktarı, manyetik alanın şiddetine ve katot ışınlarının hızına bağlıydı.
Thomson, katot ışınlarının hızını ve sapma miktarını ölçerek, bu taneciklerin yük/kütle oranını hesapladı. Bu oran, tüm katot ışınları için aynıydı. Bu da, tüm katot ışınlarının aynı türde taneciklerden oluştuğunu gösterdi.
Thomson’ın hesapladığı yük/kütle oranı, -1,762 x 10^8 C/kg idi. Bu, elektronun yükünün, kütlesinin yaklaşık 1837 katı olduğunu gösteriyordu.
Thomson’ın Keşfinin Önemi
Thomson’ın keşfi, atomun yapısı hakkında önemli bir bilgi sağladı. Atomun temel bir bileşeni olan elektronun varlığını kanıtladı ve atomun yapısının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulundu.
Thomson’ın keşfi, aşağıdaki gelişmelere yol açtı:
- Atomun yapısı hakkındaki anlayışımız daha da derinleşti.
- Elektronların özellikleri hakkındaki bilgimiz arttı.
- Elektromanyetik alanın yapısı hakkındaki bilgimiz arttı.
Thomson’ın keşfi, modern fiziğin gelişiminde önemli bir dönüm noktası olarak kabul edilir.
Elektronun Yükünün Daha Sonra Yapılan Ölçümleri
Thomson’ın keşfinden sonra, elektronun yükünü ölçmek için birçok farklı deney yapıldı. Bu deneyler, Thomson’ın hesapladığı yük/kütle oranının doğruluğunu doğruladı.
1913 yılında, Amerikalı fizikçi Robert A. Millikan, elektronun yükünü kesin olarak ölçmeyi başardı. Millikan, yağ damlaları kullanarak yaptığı deneyde, elektronun yükünün -1,60217662 × 10^−19 C olduğunu buldu.
Bu değer, günümüzde de kabul edilen elektronun yüküdür.
Sonuç
Elektronun yükünü bulan kişi, İngiliz fizikçi Joseph John Thomson’dur. Thomson’ın keşfi, atomun yapısı hakkında önemli bir bilgi sağladı ve modern fiziğin gelişiminde önemli bir dönüm noktası olarak kabul edilir.