1897 में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जोसेफ जॉन थॉमसन (1856-1940) ने एक निर्वात में विद्युत निर्वहन की प्रकृति का अध्ययन करने के उद्देश्य से कई प्रयोगों के बाद इलेक्ट्रॉन की खोज की। प्रसिद्ध वैज्ञानिक ने विद्युत आवेशित प्लेटों और चुम्बकों के बीम विक्षेपण की व्याख्या इस प्रमाण के रूप में की कि इलेक्ट्रॉन परमाणुओं की तुलना में बहुत छोटे होते हैं।
महान भौतिक विज्ञानी और वैज्ञानिक को इंजीनियर बनना चाहिए था
एक महान वैज्ञानिक, भौतिक विज्ञानी और संरक्षक थॉमसन जोसेफ जॉन को इंजीनियर बनना था, जैसा कि उनके पिता ने सोचा था, लेकिन उस समय परिवार के पास शिक्षा के लिए भुगतान करने के साधन नहीं थे। इसके बजाय, युवा थॉमसन ने मैसेस्टर और बाद में कैम्ब्रिज में कॉलेज में पढ़ाई की। 1884 में उन्हें कैम्ब्रिज में प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर के प्रतिष्ठित पद पर नियुक्त किया गया था, हालांकि उन्होंने व्यक्तिगत रूप से बहुत कम प्रयोगात्मक कार्य किया था। उन्होंने हार्डवेयर विकसित करने और संबंधित समस्याओं के निदान के लिए अपनी प्रतिभा की खोज की। थॉमसन जोसेफ जॉन एक अच्छे शिक्षक थे, अपने छात्रों को प्रेरणा देते थे और देते थेविश्वविद्यालय और हाई स्कूल में शिक्षण के विज्ञान के विकास की व्यापक समस्या पर काफी ध्यान दिया गया।
नोबेल पुरस्कार विजेता
थॉमसन को कई अलग-अलग पुरस्कार मिले, जिनमें 1906 का भौतिकी का नोबेल पुरस्कार भी शामिल है। 1908 में रसायन विज्ञान में रदरफोर्ड सहित अपने कुछ सहयोगियों को उनके नोबेल पुरस्कार प्राप्त करते हुए देखकर उन्हें भी बहुत खुशी हुई। विलियम प्राउट और नॉर्मन लॉकयर जैसे कई वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि परमाणु ब्रह्मांड में सबसे छोटे कण नहीं हैं और वे अधिक मौलिक इकाइयों से बने हैं।
इलेक्ट्रॉन की खोज (संक्षेप में)
1897 में, थॉम्पसन ने प्रस्तावित किया कि मूल इकाइयों में से एक परमाणु से 1,000 गुना छोटा है, यह उप-परमाणु कण इलेक्ट्रॉन के रूप में जाना जाने लगा। वैज्ञानिक ने कैथोड किरणों के गुणों पर अपने शोध के माध्यम से इसकी खोज की। उन्होंने कैथोड किरणों के द्रव्यमान का अनुमान थर्मल संक्रमण किरणों के हिट होने पर उत्पन्न गर्मी को मापकर लगाया और इसकी तुलना बीम के चुंबकीय विक्षेपण से की। उनके प्रयोग न केवल यह दिखाते हैं कि कैथोड किरणें हाइड्रोजन परमाणु की तुलना में 1000 गुना हल्की होती हैं, बल्कि यह भी कि परमाणु के प्रकार की परवाह किए बिना उनका द्रव्यमान समान था। वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि किरणें बहुत हल्के, ऋणात्मक आवेशित कणों से बनी होती हैं, जो परमाणुओं के लिए सार्वभौमिक निर्माण सामग्री हैं। उन्होंने इन कणों को "कॉर्पसकल" कहा, लेकिन बाद में वैज्ञानिकों ने "इलेक्ट्रॉनों" नाम को प्राथमिकता दी, जिसे जॉर्ज जॉन्सटन स्टोनी ने 1891 में प्रस्तावित किया था।
थॉम्पसन के प्रयोग
विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ कैथोड बीम के विक्षेपण की तुलना करते हुए, भौतिक विज्ञानी ने इलेक्ट्रॉन के आवेश और द्रव्यमान का अधिक विश्वसनीय माप प्राप्त किया। थॉमसन का प्रयोग विशेष कैथोड किरण ट्यूबों के अंदर किया गया था। 1904 में, उन्होंने परिकल्पना की कि परमाणु का मॉडल सकारात्मक पदार्थ का एक क्षेत्र है जिसमें कणों की स्थिति इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा निर्धारित की जाती है। परमाणु के सामान्य रूप से तटस्थ आवेश की व्याख्या करने के लिए, थॉम्पसन ने सुझाव दिया कि कणिकाओं को धनात्मक आवेश के एक समान क्षेत्र में वितरित किया गया था। इलेक्ट्रॉन की खोज ने यह विश्वास करना संभव बना दिया कि परमाणु को और भी छोटे भागों में विभाजित किया जा सकता है, और यह परमाणु का एक विस्तृत मॉडल बनाने की दिशा में पहला कदम था।
खोज इतिहास
जोसेफ जॉन थॉमसन को व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉन के खोजकर्ता के रूप में जाना जाता है। अपने अधिकांश करियर के लिए, प्रोफेसर ने गैसों के माध्यम से बिजली के संचालन के विभिन्न पहलुओं पर काम किया है। 1897 में (इलेक्ट्रॉन की खोज का वर्ष), उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से साबित कर दिया कि तथाकथित कैथोड किरणें वास्तव में गति में नकारात्मक रूप से आवेशित कण हैं।
कई रोचक प्रश्न सीधे उद्घाटन प्रक्रिया से संबंधित हैं। यह स्पष्ट है कि कैथोड किरणों की विशेषता थॉमसन से पहले की है, और कई वैज्ञानिकों ने पहले ही महत्वपूर्ण योगदान दिया है। क्या हम निश्चित रूप से कह सकते हैं कि यह थॉमसन ही थे जिन्होंने सबसे पहले इलेक्ट्रॉन की खोज की थी? आखिरकार, उन्होंने वैक्यूम ट्यूब या कैथोड किरणों की उपस्थिति का आविष्कार नहीं किया। इलेक्ट्रॉन की खोज विशुद्ध रूप से संचयी प्रक्रिया है। श्रेय पायनियर सबसे महत्वपूर्ण योगदान देता हैउनके सामने संचित सभी अनुभवों का योगदान, सारांश और व्यवस्थित करना।
थॉमसन कैथोड रे ट्यूब
इलेक्ट्रॉन की महान खोज विशेष उपकरणों और कुछ शर्तों के तहत की गई थी। थॉमसन ने एक विस्तृत कैथोड रे ट्यूब का उपयोग करके कई प्रयोग किए, जिसमें दो प्लेट शामिल हैं, बीम उनके बीच यात्रा करने वाले थे। कैथोड किरणों की प्रकृति के बारे में लंबे समय से चल रहे विवाद को निलंबित कर दिया गया है, जो तब उत्पन्न होता है जब विद्युत प्रवाह एक ऐसे बर्तन से होकर गुजरता है जिससे अधिकांश हवा निकाल दी गई है।
यह पात्र कैथोड रे ट्यूब था। एक बेहतर वैक्यूम विधि का उपयोग करते हुए, थॉमसन एक ठोस तर्क देने में सक्षम था कि ये बीम कणों से बने होते हैं, भले ही गैस के प्रकार और धातु के प्रकार को कंडक्टर के रूप में इस्तेमाल किया गया हो। थॉमसन को परमाणु को विभाजित करने वाला व्यक्ति कहा जा सकता है।
वैज्ञानिक वैरागी? यह थॉमसन के बारे में नहीं है
अपने समय के उत्कृष्ट भौतिक विज्ञानी किसी भी तरह से वैज्ञानिक वैरागी नहीं थे, जैसा कि अक्सर प्रतिभाशाली वैज्ञानिकों के बारे में सोचा जाता है। वह बहुत ही सफल कैवेंडिश प्रयोगशाला के प्रशासनिक प्रमुख थे। यह वहाँ था कि वैज्ञानिक रोज एलिजाबेथ पगेट से मिले, जिनसे उन्होंने 1890 में शादी की।
थॉमसन ने न केवल कई शोध परियोजनाओं का प्रबंधन किया, उन्होंने विश्वविद्यालय और कॉलेजों के थोड़े से समर्थन के साथ प्रयोगशाला सुविधाओं के नवीनीकरण के लिए भी धन दिया। यह प्रतिभाशाली थाशिक्षक। 1895 से 1914 तक उन्होंने अपने आसपास जो लोग जमा किए, वे दुनिया भर से आए। उनमें से कुछ ने उनके अधीन सात नोबेल पुरस्कार जीते।
1910 में कैवेंडिश प्रयोगशाला में थॉमसन के साथ काम करने के दौरान अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने शोध किया जिससे परमाणु की आंतरिक संरचना की आधुनिक समझ पैदा हुई।
थॉमसन ने अपने शिक्षण को बहुत गंभीरता से लिया: वह नियमित रूप से प्रात: प्राथमिक कक्षाओं में व्याख्यान देते थे और दोपहर में स्नातक छात्रों को विज्ञान पढ़ाते थे। वैज्ञानिक ने सिद्धांत को शोधकर्ता के लिए उपयोगी माना, क्योंकि इसमें समय-समय पर बुनियादी विचारों को संशोधित करने और साथ ही कुछ नया खोजने की संभावना के लिए जगह छोड़ने की आवश्यकता होती है, जिस पर पहले किसी ने ध्यान नहीं दिया था। इलेक्ट्रॉन की खोज का इतिहास स्पष्ट रूप से इसकी पुष्टि करता है। थॉम्पसन ने अपनी अधिकांश वैज्ञानिक गतिविधियों को दुर्लभ गैसों और निर्वात स्थान के माध्यम से विद्युत आवेशित वर्तमान कणों के पारित होने के अध्ययन के लिए समर्पित किया। वह कैथोड और एक्स-रे के अध्ययन में लगे हुए थे और उन्होंने परमाणु भौतिकी के अध्ययन में बहुत बड़ा योगदान दिया। इसके अलावा, थॉमसन ने चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों में इलेक्ट्रॉन गति का एक सिद्धांत भी विकसित किया।
