Часть полного текста документа:Век с электроном А. В. Кузнецов Введение 30 апреля 1997 года, исполнилось 100 лет со дня доклада, сделанного в Британском Королевском институте в Лондоне директором Кавендишской лаборатории (она находится в Кембридже) Джозефом Томсоном (Thomson). Тот день принято считать датой объявления об открытии электрона одном из самых значительных открытий в истории физики. Действительно, это было открытие первой из элементарных частиц, это было открытие "атома" отрицательного электричества, это было рождением электроники - важнейшей отрасли науки и техники ХХ века. Как всякое крупное достижение физики, открытие электрона имело долгую предысторию и многочисленные последствия. Оно было победой (правда, неокончательной) атомизма, и в этом смысле о нем можно говорить как о первом прямом экспериментальном подтверждении идей, высказанных Левкиппом (V в. до н. э.) и Демокритом (V - IV в.в. до н. э.) еще в Древней Греции, идей, преданных потом забвению на протяжении двух тысяч лет и вновь введенных в научный обиход в XVII в. Пьером Гассенди (1592 - 1655г) по-прежнему на умозрительном уровне. В XIX в. появляются косвенные экспериментальные свидетельства в пользу атомизма. Это закон кратных отношений, установленный в 1803г. Джоном Дальтоном (Dalton, 1766 - 1844); это броуновское движение, открытое в 1827 г. Робертом Броуном (Brown, 1773 - 1858); это законы электролиза, найденные на опыте Майклом Фарадеем (Faraday, 1791 - 1867) в 1833 - 34 годах (кстати, Фарадей в течение 54 лет работал как раз в королевском институте). Напомним читателю, который, возможно, не является физиком или химиком, о сущности этих законов и явлений. Закон кратных отношений В законе кратных отношений имеется в виду отношение масс простых веществ (элементов), способных в результате химической реакции образовать соединение. Например, 2 г водорода могут соединиться с 16 г кислорода и образовать 18 г воды. Те же два грамма водорода при других условиях могут соединиться и с 32 г кислорода и образовать перекись водорода. Если же мы пропустим искровой разряд через находящуюся в замкнутом сосуде смесь 2 г водорода и 20 г кислорода (и вызовем этим химическое соединение водорода и кислорода), то после этого мы обнаружим в сосуде 18 г воды и 4 г кислорода, не соединившегося с водородом. Вообще отношение масс m1 и m2, образующих соединения элементов, всегда кратно некоторому характерному для данных элементов отношению целых чисел A1 и А2, независимо от способа синтеза и значений m1 и m2: m1 m2 = p A1 A2 здесь р = 1,2, .... Скажем, при образовании поваренной соли отношение масс mNa натрия и mCl хлора равно 23/35 ( р = 1, ANa=23, ACl = 35). Дальтон предложил такое объяснение закону кратных отношений. Элементы состоят из мельчайших, далее неделимых частичек - атомов. Атомы данного элемента одинаковы, и при химических реакциях вступают в соединение с одним, двумя, тремя и т.д. атомами других элементов, образуя молекулы. Отношение A1/A2 определяет отношение масс атомов двух элементов. Открывший броуновское движение Р. Брoун был по специальности ботаником. Он наблюдал в микроскоп взвесь цветочной пыльцы в воде и заметил, что отдельные частички пыльцы находятся в безостановочном хаотическом движении. Тщательно исследовав это явление, Р. ............ |