پاسخ : تامسون چگونه نسبت بار به جرم الکترون را بدست آورد
اینو هفته ی قبل معلممون به عنوان موضوع تحقیق به ما داد و از قضا به عنوان جواب به ما دوتا برگه داد که یکیش تقریبا مشابه پست اول توسط classmate هست،و دیگری که با زبان ساده ای توضیح داده(و به قول معلممون به درد سوم راهنمایی میخوره)بدین ترتیبه:
آزمایش تامسون برای به دست اوردن نسبت بار به جرم
اندازه گیری جرم و بار الکتریکی:
یکی از تلاشهای تامسون برای پی بردن به برخی ویژگیهای الکترون،قرار دادن دو صفحه ی الکترکی با بارهای (+) و (-) در دو طرف لوله ی کاتدی و ایجاد میدان الکتریکی در اطراف باریکه ی پرتو بود.در نتیجه ی این کار،پرتو به سمت مثبت منحرف شود.میزان این انحراف تابعی از چند عامل زیر مانند جرم الکترونها،سرعت الکترونها و مقدار بار الکتریکی روی هر الکترون همچنین شدت میدان الکتریکی است.
وی همزمان با قرار دادن صفحه های باردار در دو طرف لوله کاتدی،به کمک یک اهنربای الکتریکی، یک میدان مغناطیسی عمود بر میدان الکتریکی ایجاد کرد،اثر میدان مغناطیسی عمود بر میدان الکتریکی است و این میدان هم میتواند پرتوهای باردار را از مسیر خود منحرف کند.نیرویی که میدان مغناطیسی به پرتوی کاتدی وارد میکند درست بر خلاف جهت جهت نیروی میدان الکتریکی بوده و پرتو را به سمت مخالف منحرف میکند.
میزان انحراف در میدان مغناطیسی نیز تابع شدت میدان مغناطیسی،بار و سرعت الکترونهاست.تامسون با استفاده همزمان این دو میدان الکتریکی و مغناطیسی،شدت انها را به گونه ای تنظیم کرد که اثر یکی بر دیگری را خنثی کرد و پرتو به خط راست حرکت کرد.
پس میتوان گفت:
«اثر میدان مغناطیسی=اثر میدان الکتریکی»
با به کار بردن روابط مربوط به هر میدان یا نیرو و قرار داد مقدارهای معلوم مانند شدت میدان مغناطیسی و ولتاژ میدان الکتریکی و حذف مقادیر مساوی،نسبت «بار الکتریکی الکترون» به «جرم الکترون» توسط تامسون محاسبه شد.این مقدار 1.579 در 10 به توان 8 است که واحد ان کولن بر گرم می باشد،ولی مقدار بار الکترون یا جرم ان به تنهایی به دست نیامد،تا اینکه در نهایت در سال 1909 ، رابرت میلیکان،شیمیدان امریکایی موفق شد مقدار بار الکتریکی یک الکترون را اندازه بگیرد و سپس با استفاده از نسبت تامسون،جرم یک اتم نیز به دست امد.
