تم اكتشاف حساب كتلة الإلكترون في نهاية القرن التاسع عشر. الإلكترون هو العنصر البارز والرئيسي للذرة وهو مكونها الأساسي والإلكترون هو أساس كل المواد وتحمل الإلكترونات الشحنة السالبة للذرات وهي أخف بكثير من النيوترونات والبروتونات والكتلة النسبية للإلكترون / 86 وبالتالي فهي يُعتقد أن للإلكترون كتلة صفرية مقارنة بمكوِّن النيوترون أو البروتون وأن كتلة الإلكترون نيوترون تم حسابها بواسطة (العالم البريطاني جوزيف جون طومسون).
تم تعريف الإلكترون عندما تم اكتشافه عام 897 م على أنه جسيم ، وهو ما كان يعتبر اختراقًا كبيرًا في سلسلة من الاكتشافات العديدة في العلوم الطبيعية والكيمياء. وهي مشحونة بشحنات سالبة وبفضل اكتشاف طومسون للإلكترون تم اكتشاف النواة ثم الذرة ومكوناتها وعناصرها ، ولعب الإلكترون دورًا مهمًا في اكتشاف الترتيب النووي والذري لكل ذرة أو نواة.
الإلكترون يحمل الرمز – ea على شكل جزء دائري من الذرة ويحمل شحنة كهربائية سالبة ويتضمن الشحنات الكهربائية وتم تعديل اسمه من جسيم أو جزيء الإلكترون ليشمل شحنة كهربائية سالبة وعندما تم اكتشاف الإلكترون كان يعتبر أحد المكونات الأساسية والأساسية حتى تم اكتشافه أن الذرة والإلكترون لهما كتلة أقل من النيوترونات والبروتونات لأن نسبة كتلة الإلكترون هي / 86.
كان اكتشاف الإلكترون مثيراً للجدل في البداية ، لكن العلماء قبلوه تدريجياً لأن تجاربه أجريت باستخدام أنابيب أشعة الكاثود ، والتي أصبحت جزيئاتها تُعرف بالإلكترونات ، وسنعرض كيف اكتشف طومسون الإلكترون:
- بدأ طومسون ، الفيزيائي في نهاية القرن التاسع عشر ، بتجربة أنابيب أشعة الكاثود ، حيث تعتمد هذه التجربة على توليد أشعة في القطب السالب ، وهو القطب السالب ، يمر عبر شق في الأنود ، وهو القطب الموجب. ، ثم تنحرف الأشعة بعيدًا عن اللوحة الكهربائية سالبة الشحنة وفي اتجاه الشحنة الموجبة للوحة الكهربائية ، وتمكن طومسون من تحديد نسبة الكتلة إلى الشحنة للجسيمات من خلال كمية الأشعة التي ينحرفها المغنطيسي مجال. .
- وضع طومسون لوحين كهربائيين مشحونين بشكل معاكس لفحص خصائص الجسيمات ولاحظ أن أشعة الكاثود تنحرف عن القطب السالب الشحنة وتوجه نحو الصفيحة الموجبة الشحنة ، مما يدل على أن أشعة الكاثود مركبة. الجسيمات سالبة الشحنة.
- وضع طومسون مغناطيسًا على طرفي الأنبوب ولاحظ انحراف أشعة الكاثود عن المجال المغناطيسي.
- كرر طومسون تجاربه مع أنواع مختلفة من المعادن كمواد قطب كهربائي ولاحظ أن أشعة الكاثود ظلت ثابتة بغض النظر عن المادة التي يتكون منها الكاثود.
يتكون أنبوب أشعة الكاثود من الأجزاء التالية:
- أنبوب فراغ ، زجاج.
- مولد مدفع إلكتروني ينتج شعاعًا من الإلكترونات.
- تُنشئ العاكسات مجالًا كهرومغناطيسيًا منخفض التردد يساعد على ضبط اتجاه الحزمة باستمرار.
- الأنود هو القطب السالب.
- الكاثود (القطب الموجب).
- غشاء مغطى بمادة فوسفورية أو غشاء فلورسنت: عندما يضربه إلكترون ، ينتج عنه ضوء ساطع.
هناك العديد من الظواهر الفيزيائية مثل المغناطيسية والكهرباء والتوصيل الحراري وظواهر أخرى يلعب فيها الإلكترون دورًا ، لأن الإلكترون يمكن أن يولد مجالًا مغناطيسيًا في حركته بالنسبة إلى المراقب ، وتؤدي المجالات المغناطيسية الخارجية إلى انحرافه. وعندما يتحرك الإلكترون ، يمكنه امتصاص أو إنتاج الطاقة على شكل فوتونات.
بالإضافة إلى ذلك ، تحيط الإلكترونات بالنواة ، التي تتكون منها النيوترونات والبروتونات ، حيث تشكل جميعها ذرة ، على الرغم من أن الإلكترون يساهم بأقل من 0.06٪ من الكتلة الكلية للذرة. ما بين الإلكترونات في الذرات ، مثل مشاركة أو تبادل الإلكترونات بين الذرات ، هو عامل محوري وأساسي للروابط الكيميائية.
أدت مساهمات واكتشافات طومسون إلى فهم متطور للغاية لسلوك وطبيعة التركيب الذري والعمليات الكهربائية ، مما أدى إلى بداية أسرع وأسهل للتطور التكنولوجي. الغلاف الجوي أو الأثير الكهرومغناطيسي الذي توصل إليه طومسون في بحثه ، وفي حالة التلفزيون ، اعتمد على أنابيب أشعة الكاثود لتوجيه شعاع من الإلكترونات إلى الشاشة.