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:

Информация