الإلكترونات والبروتونات في الذرة
جميع المواد والكائنات الحية على وجه هذا الكوكب تتكون من الذرات، وهي حجر الأساس لكل تكوين أو جسم عرفته البشرية، وتتميز الذرة بصغر حجمها الشديد، والذي من المستحيل على الإنسان ملاحظتها بعينه المجردة. وبعد عدٌة دراسات استطاع العلماء في القرن التاسع عشر وصف البنية الذرية للأجسام. وتتكون الذرة من نواة، وتحتوي النواة على بروتونات ونيوترونات، وهناك إلكترونات تدور حول النواة في مدارات منتظمة، وإنه جدير بالذكر أن معظم مساحة الذرة فارغة، وتحافظ الذرة على شكلها عن طريق قوى الجذب بين النواة، والتي تكتسب شحنتها الموجبة من البروتونات، وبين الإلكترونات ذات الشحنة السالبة.
ما هو حجم الإلكترون مقارنة بالبروتون؟
إن كتلة البروتون أكبر من كتلة الإلكترون بما يعادل 1836 مرة، ولا يوجد هناك دراسة تثبت الحجم الحقيقي لكلاهما حتى الآن. ويمكننا وصف كتلة الإلكترون والبروتون عن طريق المعادلة الرياضية التالية:
- كتلة البروتون: تسواي كتلة البروتون 1.0073 u.
- كتلة الإلكترون: تساوي كتلة الإلكترون 5.486 × 10^-5 u.
بالتالي، فإن كتلة البروتون تبلغ حوالي 1836 مرة ضعف كتلة الإلكترون. ويمكن وصف الفرق بين البروتون والإلكترون، عن طريق قياس نصف قطر كلٍ من البروتون والإلكترون، حيث يبلغ نصف قطر البروتون m 88 × 10^-16، بينما يبلغ نصف قطر الإلكترون 2.8 × 10^-15 m.
اكتشاف البروتونات والإلكترونات
تم اكتشاف الإلكترون في عام 1897م، بواسطة جي جي طومسون ( بالإنجليزية: J J Thomson ) عندما كان يقوم بدراسة خصائص أشعة الكاثود، بينما تم اكتشاف البروتون في عام 1909م، بواسطة رذرفورد (بالإنجليزية: Rutherford) عندما كان يقوم بأداء تجربته الشهيرة على رقائق الذهب . ويمكننا تلخيص ما تم ذكره في المقال عن طريق الجدول التالي:
| الجسيم | الرمز | الشحنة | الكتلة |
|---|
| الإلكترون | e– | -1.60×10-19 C | 9.1×10-31 kg |
| البروتون | p (H ) | 1.60×10-19 C | 1.672×10-27 kg |
