2.การค้นพบอิเล็กตรอน

หน่วยการเรียนรู้ที่ 2
การค้นพบอิเล็กตรอน

เซอร์  วิลเลียม  ครูกส์ (Sir  Williams Crookes)  นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  (ในช่วงปี  พ.ศ. 2375 – 2462) ทำการทดลองการนำกระแสไฟฟ้าในหลอดแก้วสุญญากาศที่โค้งงอเป็นมุมฉากพบว่าเกิดสารเรืองแสงสีเขียวที่ผนังหลอดด้านในตรงข้ามกับขั้วแคโทดซึ่งเป็นขั้วไฟฟ้าลบแสดงว่าเกิดรังสีออกมาจากขั้วแคโทด  จึงเรียกว่ารังสีแคโทด (Cathode  Ray)

       รูป 1 วงจรไฟฟ้าหลอดรังสีแคโทด                                                     

   รูป 2 วงจรไฟฟ้าแบบครูกส์

รูปที่ 3 แสดงเงาที่เกิดจากรังสีแคโทด
ในเวลาต่อมาได้ศึกษาถึงธรรมชาติของรังสีแคโทดโดยใช้แผ่นโลหะบาง ๆ กั้นรังสีแคโทด ทำให้เกิดเงาของแผ่นโลหะบนผนังหลอดดังรูป
พบว่าปกติรังสีแคโทดเคลื่อนเป็นเส้นตรง แต่จะเบี่ยงเบนทิศทางสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

การค้นพบอิเล็กตรอนโดยการทดลองของทอมสัน

เจ เจ ทอมสัน (J.J. Thomson) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ในปี พ.ศ. 2440 ใช้หลอดรังสีแคโทดหาอัตราส่วนประจุต่อมวล (q/m) ของอนุภาคได้เท่ากับ 1.76 X 10 11 คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม ซึ่งการทดลองนี้ชี้ให้เห็นว่า รังสีแคโทดประกอบด้วยอนุภาคที่มีมวลและอิเล็กตรอน คือ ส่วนประกอบที่สำคัญของอะตอม
สรุปผลการทดลองของ Thomson
1. ทอมสันได้ทำการทดลองโดยจัดขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กให้เท่ากัน จนกระทั่งรังสีแคโทดวิ่งเป็นเส้นตรง ดังรูป4

รูปที่4  แนวทางการเคลื่อนที่ของอนุภาครังสีแคโทดในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า

และสนามแม่เหล็กเท่ากัน

FE      =     FB

qE     =     qvB