|
- 19-asrning ikkinchi choragidan boshlab elektr tokining tabiatini oʻrganish fiziklar oldidagi dolzarb muammolardan biriga aylandi. Bu vaqtga kelib, zaryadlarning harakati faqat ikkita nuqta o'rtasida elektr potentsial farqi paydo bo'lganda sodir bo'lishi aniqlandi. Shunday qilib, zaryadlarning yo'naltirilgan harakati (elektr toki) elektr maydonining ikkita nuqtasi orasidagi potentsial qiymatlarini tenglashtirishga intiladi. Olimlar elektr tokini, printsipial jihatdan, yig'ilish holatidan qat'i nazar, har qanday materialdan o'tkazish mumkinligini aniqladilar. Bu jarayonda asosiy narsa elektr maydonining ikki nuqtasi orasidagi potentsial farqning (kuchlanish) qiymatidir. Qattiq va erigan holatda metallar kichik potentsial farq bilan ham elektr tokini yaxshi o'tkazadi. Shisha, kristall, slyuda, olmos, turli tuzlarning kristallari kabi boshqa moddalar elektr tokini yomon o'tkazadi. Ushbu moddalarni o'tkazuvchan qilish uchun katta potentsial farq qo'llanilishi kerak. Shunga qaramay, eritmalar va tuzlarning suvli eritmalari elektr tokini nisbatan oson o'tkazishini aniqlash mumkin edi.
- XIX asr fiziklari uchun elektr tokini vakuum orqali o'tkazish g'oyasi juda jozibali tuyuldi. M. Faradayning bu yoʻnalishdagi tajribalari, asosan, yetarlicha chuqur nodirlikka erisha olmagani uchun muvaffaqiyatsiz yakunlandi. Nihoyat, ingliz fizigi Uilyam Kruks etarlicha yaxshi vakuum olish mumkin bo'lgan shisha idishlarni qurishga muvaffaq bo'ldi. Bunday tushirish trubkasida past bosim va yuqori kuchlanish (U> 1500 V) hosil qilish orqali manfiy zaryadlangan elektrod tomonidan chiqarilgan nurlar nurlarini yaratish mumkin edi.
- Katod nurlarining mavjudligi XIX asrning 70-yillarida V.Kruks va nemis fizigi Evgen Goldshteyn tomonidan o'tkazilgan bir qator tajribalarda ko'rsatildi . Katodda elektr toki paydo bo'lishi va anodga o'tishi aniq bo'ldi, u oynaga tegib, porlashni hosil qiladi. Bu tajriba B. Franklin davridan beri mavjud bo'lgan elektr tokining musbat qutbdan manfiyga o'tishi haqidagi fikrning noto'g'riligini ko'rsatdi {447} . Biroq, o'sha paytda olimlar bu hodisaning mohiyatini aniq aniqlay olmadilar. Katod nurlari tadqiqotchilari ikkita asosiy fikrga ega edilar. Ulardan birinchisiga ko'ra, katod nurlari yorug'lik turlaridan biri bo'lib, to'lqin xarakteriga ega. Ikkinchi gipotezaga ko'ra, bu nurlar katta tezlikda harakatlanadigan moddiy zarralar bo'lishi mumkin. Bu fikrni katod nurlari shisha ipga osilgan mitti turbinani aylantirgan V.Kruks tajribasi tasdiqladi. Yigirma yil davomida olimlar bir fikrga kela olmadilar. Nemis fiziklari E.Videmann, G.Gers va E.Goldshteyn katod nurlari tabiatining toʻlqinli variantini, ingliz olimlari V.Kruks va A.Shuster esa ularning korpuskulyar tabiati haqidagi farazni kuchliroq himoya qilishgan.
- Ingliz fizigi Jozef Jon Tomson katod nurlari bilan tajribalarini davom ettirib, nemis va ingliz olimlari o'rtasidagi uzoq davom etgan munozaraga nuqta qo'ydi. J.J.Tomson o'z tajribalarida Crookes trubkasini katod-nurli televizorlar va kompyuter monitorlarining burilish tizimlarining prototipi bo'lgan qo'shimcha burilish tizimi bilan jihozlash orqali takomillashtirdi . Katod nurlari urilganda lyuminestsent ekranda olingan nuqta ikkilamchi elektrodlar ta'sirida yoki elektr maydoniga perpendikulyar yo'naltirilgan magnit maydon ta'sirida yon tomonga siljishi mumkin edi. Tomson katod nurlari Irlandiya fizikasi tashabbusi bilan manfiy zaryadlangan zarrachalar oqimi degan xulosaga keldi . 1894 yilda Tomson bu zaryadlangan zarrachalarning tezligini o'lchashga muvaffaq bo'ldi, bu yorug'lik tezligidan 2000 marta kamroq bo'lib chiqdi, bu korpuskulyar gipoteza foydasiga ishonchli dalil edi. Elektr va magnit maydonlarining kuchini, shuningdek, porlayotgan nuqtaning mos keladigan og'ishlarini o'lchab, Tomson elektron zaryadining uning massasiga (e / m) nisbatini hisoblashga muvaffaq bo'ldi {449} . U chiqarish trubkasini to'ldirish uchun qanday gaz ishlatilgan bo'lishidan qat'i nazar, e / me qiymati o'zgarmaganligini aniqladi . 1897 yilda bu faktlar Tomsonga barcha elementlarning atomlarida elektronlar bor degan xulosaga kelish imkonini berdi. Shunday qilib, 1897 yilda elektronning kashfiyoti qayd etildi .
- 1909 yilda amerikalik fizik Robert Endryu Millikan ajoyib tajriba o'tkazdi, uning natijasi elektron zaryadining kattaligini aniqlash edi. Ushbu tajribada R.E. Millikan ikkita gorizontal kondensator plitalari orasiga joylashadigan mayda moy tomchilarida elektr zaryadlarini yaratdi. Bir tomchining massasi uning tushish tezligini o'lchash yo'li bilan aniqlandi. Kondenser plitalarini zaryad qilish orqali yog 'to'plarining tushish tezligini o'zgartirish mumkin edi. Yog 'tomchilarining tushish tezligini o'lchash Millikanga ularning elektr zaryadlarini hisoblash imkonini berdi. To'plarning zaryadlari bir xil bo'lmaganiga qaramay, ularning barchasi Millikan elektron zaryadiga teng deb hisoblagan qat'iy belgilangan qiymatning ko'paytmalari edi .
- Asosiy fizik konstantalardan biri bo'lgan elektron zaryadini aniqlash tabiatshunoslikning keyingi rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega edi. Tajribani ko'p marta takrorlab, amerikalik olim elementar elektr zaryadini 1,592 ∙ 10-19 S ekanligini hisoblab chiqdi. U tomonidan qo'lga kiritilgan e ning qiymati hozirgi vaqtda odatda ishonilganidan biroz pastroq. Ba'zi mualliflar ko'ra, bu eng ehtimol havo yopishqoqligi bir emas juda aniq qiymati Millikan foydalanishi bir imkoniyat bo'ldi
- Tomson tomonidan topilgan e / te nisbati qiymati bilan birgalikda Millikan natijalari elektronning te massasini aniqlashga imkon berdi . Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, bu qiymat juda kichik: u eng engil atomlar - vodorodning massasidan taxminan bir ming sakkiz yuz qirq baravar kam. Tomson tomonidan Vilson kamerasida olib borilgan tadqiqotlar elektronning massasi uning tezligiga bog'liqligini aniqlashga imkon berdi. Shunday qilib, subatomik zarralarning birinchisi topildi . J.J.Tomson ishining muhimligini hisobga olib, u haqli ravishda elektronning kashfiyotchisi hisoblanadi. Hozirgi vaqtda elektronning zaryad va dam massasining qabul qilingan qiymatlari: e = 1,60217653 (14) x10-19 C; men = 9,110x10-28 g.
- Elektron kashf etilgandan so'ng, bu zarracha va atom o'rtasida biron bir aloqa bor-yo'qligi hali aniq emas edi. Shubhasiz, elektron elektr zarrasi, atom esa moddaning zarrasi. O'sha paytda olimlar bu zarralar bir-biridan mustaqil ravishda mavjud bo'lishi mumkin va ichki tuzilishga ega emas deb taxmin qilishgan.
- XIX asrning 80-yillarida S.Arreniy elektrolitik dissotsilanish nazariyasini yaratdi. Ushbu ta'limotning markazida ionlar elektr zaryadlangan atomlar yoki atomlar guruhlari sifatidagi tushuncha edi. Dastlab, ko'plab zamondoshlar Arrenius nazariyasidagi bu pozitsiyani bema'nilik deb hisoblashgan, ammo vaqt ko'rsatganidek, bu chuqur fizik-kimyoviy ma'noga ega.
- Elektron kashf etilgandan so'ng manfiy zaryadlangan ionlarning (anionlarning) kelib chiqishi aniq bo'ldi. Agar bitta elektron xlor atomiga yoki azot atomi va uchta kislorod atomidan iborat atomlar guruhiga bog'langan bo'lsa, mos ravishda xlorid anioni Cl va nitrat anioni NO3 ni olish mumkin.
- Biroq, musbat zaryadlangan ionlar (kationlar) qanday hosil bo'lishi hali to'liq tushunilmagan. Elektronga o'xshash musbat zaryadga ega bo'lgan zarracha mavjudligi to'g'risida hozircha biron bir ma'lumot olishning imkoni bo'lmadi. Neytral atomdan bir yoki bir nechta elektronning qochishi natijasida musbat zaryad paydo bo'lishi mumkin deb taxmin qilish oqilona edi. Biroq, bu fikr elektron avval bo'linmas deb hisoblangan atomning bir qismi bo'lishi mumkinligi haqidagi paradoksal gipotezaga olib keldi. Bu taxmin barcha an'anaviy g'oyalarni rad etdi. Va shunga qaramay, eksperimental dalillar bunday taxminning juda ehtimoli borligini o'jarlik bilan isbotladi.
- Fotoelektrik effekt hodisasini 1887 yilda nemis fizigi Geynrix Rudolf Gerts kashf etgan . U elektromagnit to'lqinlarni chiqarish uchun uchqun bo'shlig'i - bir juft metall shar bilan tajriba o'tkazdi. Agar bu to'plarga potentsial farq qo'llanilsa, ular orasida uchqun paydo bo'ladi. G. Xertz, agar to'plardan biri ultrabinafsha (UV) nurlar bilan yoritilgan bo'lsa, elektr zaryadsizlanishi kuchayishini aniqladi. O'tkazilgan tajribalar asosida tashqi fotoelektr effekti o'rnatildi .
- 1888 yilda yana bir nemis olimi Vilgelm Galvaxs ultrabinafsha nurlar bilan nurlangan metall plastinka musbat zaryadlanganligini kuzatdi. Bu fotoelektr effektining ikkinchi kashfiyoti edi. Bu hodisani Gerts va Galvax tajribalaridan mustaqil ravishda o‘rgangan uchinchi olim italiyalik Augusto Rigi edi. U metallar va dielektriklardagi fotoelektr effektini aniqlay oldi. A.Rigi fotoelement - yorug'lik nurlanishini elektr tokiga aylantiruvchi qurilmani ishlab chiqdi
Do'stlaringiz bilan baham: |
