اكتشاف اشعة المهبط ( تجربة التفريغ الكهربائي)

في عام 1897 أجريت تجارب على التفريغ الكهربي خلال الغازات

قام طومسون بتعريض غاز مخلخل لتيار كهربائي فرق جهده حوالي 10,000 فولت 

تحت ضغط منخفض يتراوح من 0.0001 إلى 0.01 مم/زئبق 

فلاحظ انطلاق أشعة من الكاثود (مهبط) إلي الآنود (مصعد)

وهي أشعة غير منظورة لكنها تحدث توهجاً على جدار أنبوبة التفريغ، 

وأثبت أن أشعة المهبط ليست أشعة ولكنها سيل متصل من الجسيمات سالبة الشحنة

تتأثر بالمجال الكهربي والمجال المغناطيسي 

وتنحرف طبقاً لشدة مجال كل منهما، 

 ولاحظوا ما يلي :

1-  جميع الغازات تحت الظروف العادية من الضغط ودرجة الحرارة عازلة للكهرباء .

 2- عند تفريغ أنبوبة زجاجية من الغاز بحيث يصبح ضغط الغاز أقل من (0.01 - 0.001) مم زئبق

فإن الغاز يصبح موصلاً للكهرباء إذا تعرض الغاز لفرق جهد مناسب .

3-  إذا زيد فرق الجهد بين القطبين إلى حوالي (10000 فولت)

يلاحظ سيل من الأشعة غير المنظورة من المهبط تسبب وميضاً على جدار أنبوبة التفريغ ..

وسميت بأشعة المهبط (Cathode Rays) .

4-إن وجود مجال كهربي او مغناطيسي يحيط بأنبوبة الكاثود يؤدي إلى انحراف أشعة الكاثود.

5- بتطبيق مجال كهربي فقط او بتطبيق مجال مغناطيسي فقط 

أو بتطبيق المجالين معا فانه تمكن من قياس 

النسبة بين الشحنة الكهربية الحاملة لتيار المهبط وكتلتها (لم يكن الإلكترون معروفا في ذلك الوقت)

6- اكتشف أيضا إن النسبة بين الشحنة إلى الكتلة لتيار الكاثود لا تتغير بتغير الغاز المستخدم أو بتغير مادة الكاثود.

استنتاجات

(1) استنتج أيضا إن أشعة الكاثود مكونة من جسيمات دقيقة جدا مشحونة بشحنات سالبة أطلق عليها الالكترونات.

(2) استنتج أيضا إن هذه الالكترونات تأتي من الذرات المكونة لغاز داخل الأنبوبة او من المادة المعدنية للكاثود أو الانود.

(3) استنتج من خلال ثبات النسبية بين شحنة الإلكترون إلى كتلته في أكثر من مادة إنها المكون الرئيسي لذرات أي مادة.

(4) وبسبب أن النسبة بين شحنة الإلكترون إلى كتلته كبيرة جدا استنتج أن الالكترونات صغيرة جداً.

أهم خواص أشعة المهبط :

1- تتكون من دقائق مادية صغيرة 

2- تسير في خطوط مستقيمة

3- لها تأثير حراري 

4- سالبة الشحنة

5- لا تختلف في سلوكها أو طبيعتها باختلاف مادة المهبط أو نوع الغاز

مما يثبت أنها تدخل في تركيب جميع المواد 

6- تتأثر بكل من المجال الكهربي والمجال المغناطيسي

• Twitter
• Facebook
• Google
• Tumblr
• Pinterest