چه کسی الکترون را کشف کرد؟

این مقاله اطلاعاتی درباره کشف مهمترین ذره بنیادی به نام الکترون در اختیار شما قرار می‎دهد.
تا به امروز ذرات درون‎اتمی زیادی توسط دانشمندان کشف شده‎اند. اما هنوز کشف الکترون به عنوان فصل مهمی در تاریخ تحقیقات ذرات درون‎اتمی به‎شمار می‎رود. حتی امروزه که ما نزدیک به 70 بخش (و حتی بیشتر) از اتم را می‎شناسیم، می‎دانیم که کشف الکترون، پروتون، و نوترون، یعنی مهمترین اجزاء یک اتم، سنگ بنای تحقیقات بیشتر و مطالعات مربوط به آن بوده است.
ژان ویلم هیتورف (Johann Wilhelm Hittorf): ژان ولیم، دانشمند آلمانی، در سال 1869، در حین تحقیقات وسیعی که درمورد رسانش یک تیوب گاز داشت، متوجه شد که از صفحه کاتد پرتو فروزانی گسیل می‎شود که شدت آن به فشار گاز وابسته است.
اویگن گولدشتاین (Eugen Goldstein): در 1876، این دانشمند آلمانی توانست بفهمد که در آزمایشی که ژان ویلم قبلاً انجام داد، اگر جسمی در پشت پرتوهای ناشی از تابش فروزان قرار داده شود ایجاد سایه می‎کند. که او آنها را پرتوهای کاتدی نامید.
ویلیام کروکز (William Crookes): در سال 1870، فیزیکدان و شیمیدان انگلیسی، ویلیام کروکز، اولین تیوب اشعه کاتدی را ساخت، که منجر به توسعه یک تئوری شد. برمبنای این تئوری، به دلیل اینکه پرتو ساطع شده از کاتد به آند منحرف می‎شود حتماً در آن ذراتی با بار منفی وجود دارند.
آرتور شوستر (Arthur Schuster): این فیزیکدان انگلیسی که در آلمان به دنیا آمده بود، شدیداً بر روی کشف کروکز شروع به تحقیق کرد و تقریباً مطمئن شد که این اشعه باید حاوی بارهای منفی باشد. با این وجود نسبت بار به جرمی (e/m) که کروکز در محاسباتش به آن رسیده و آن را گزارش کرده بود بسیار بزرگتر از آن چیزی بود که شوستر انتظارش را داشت. از این رو به نتایجی که او در سال 1890 به آن رسید ارزش چندانی قائل نشدند.
تامسون (J.J.Thompson)، فردی که به وجود الکترون پی برد:
در سال 1896 بود که فیزیکدان انگلیسی، تامسون و همکارانش به نامهای تاونزند (John S. Townsend) و ویلسون (H. A. Wilson) طی آزمایشات زیادی که ترتیب دادند وجود الکترون‎ها را به اثبات رساندند. برطبق آزمایشاتی که روی پرتو کاتدی انجام شد، تامسون به این نتیجه رسید که پرتو فروزان کاتد موج نیست بلکه ذره است؛ مانند اتم‎ها و مولکول‎ها. او همچنین مقدار تقریبی نسبت e (بار الکترون)، و m (جرم نسبی الکترون) را محاسبه کرد. با این وجود او نتوانست مقدار بار و جرم الکترون را بطور مستقل محاسبه کند.
الکترون باری به اندازه منفی یک واحد بار یعنی 19-10 × 6ر1- کولن دارد، و جرم آن برابر با 31-10 × 1ر9 کیلوگرم است. تامسون نمی‎توانست مقدار جرم و بار الکترون را مستقل از هم پیدا کند. رابرت میلیکان (Robert Millikan) در سال 1909 بار و جرم الکترون را بطور مستقل از یکدیگر محاسبه کرد. او این کار را با آزمایشی که به نام "قطره روغن میلیکان" معروف است انجام داد و مقدار دقیق بار الکترون را تعیین نمود.
تامسون توانست به دلیل همکاری ارزشمندی که در رابطه با کشف الکترون داشت، و همچنین به دلیل تحقیقاتی که بر روی رسانش گاز داشت جایزه نوبل سال 1896 را از آن خود کند. بعدها بروگلی (De Broglie) و اینشتین (Albert Einstein) کارهای برجسته‎ای در جهت اثبات طبیعت موج-ذره‎ای الکترون انجام دادند.