شرح نموذج طومسون للذرة
يُعد نموذج طومسون للذرة أو نظرية البودينج (بالإنجليزية: Plum Pudding Model) النموذج البدائي للذرة الذي اقترحه العالم جوزيف طومسون عام 1904م، وتُشير هذه النظرية إلى أن الذرة هي أشبه ما يُكون بكرة تتكون من مجال يحتوي على مادة موجبة الشحنة، بالتالي تُحدد القوى الكهروستاتيكية مكان الجسيمات السالبة فيها؛ مما يُوضّح الشحنة المحايدة الكلية للذرة، ويُعدّ هذا النموذج أساساً لجميع نماذج الذرة التي تلته.
أجرى العالم طومسون عدّة تجارب على أشعة الكاثود، فتبيّن أنّها تتكون من جسيمات سالبة غير معروفة من قبل، وعليه تبيّن أنّ المادة تحتوي على أجسام أصغر من الذرات بنسبة كبيرة جداً، وأطلق عليها اسم الجسيمات أو الكريات، إلا أنّ الفيزيائي جورج ستوني أطلق عليها بعد ذلك اسم الإلكترونات، مما يعني أنّ الإلكترونات تُعدّ مكوناً أساسياً لجميع الذرات، فاستنتج طومسون من ذلك أنّ الذرة قابلة للانقسام.
العالم طومسون وتعليمه وحياته
وُلد العالم طومسون في إنجلترا عام 1856م، والتحق بكلية الثالوث في كامبريدج كباحث ثانوي، وأجرى بحث أشعة الكاثود الذي أدّى لاكتشاف الإلكترون، وساهم في استكشاف التركيب الذري، كما حصل طومسون على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1906م، وأجرى العديد من الأبحاث في مجال الكهرباء والمغناطيسية، وعمل على توصيل الكهرباء من خلال الغازات.
جدير بالذكر أنّ العالم طومسون لم يكن يسعى لدراسة الفيزياء، حيث أراد والده له دراسة الهندسة، ولكن عائلته لم تستطع دفع التكاليف الدراسية لذلك، بالتالي التحق بكلية مجتمع أوينز لدراسة الفيزياء؛ والتي تميّزت بكلية العلوم آنذاك، ثم ترشّح للالتحاق بكلية الثالوث، وأصبح فيزيائياً ورياضياً.
أهمية نموذج طومسون
سمح نموذج طومسون وما أدّى إليه من اكتشافاتٍ أخرى إلى فهم الكهرباء والجسيمات الذرية بصورة أفضل، حيث كان لطومسون الفضل في اكتشاف النظائر، كما أدّت تجاربه على الجسيمات موجبة الشحنة إلى تطوير مقياس الطيف الكتلوي (بالإنجليزية: Mass Spectrometer)، مما ساهم في تطوّر المعرفة والاكتشافات في الفيزياء والكيمياء حتى اليوم.
اكتشاف طومسون للإلكترون
اكتشف طومسون الإلكترون في أثناء تجاربه على أنابيب أشعة الكاثود؛ وهي أنابيب زجاجية محكمة الإغلاق مفرغّة من الهواء تقريباً، حيث كان يُطبّق عليها جهد عالي عبر قطبين في أحد أطراف الأنبوب، مما يُؤدّي لتدفق حزمة من الجسيمات من القطب السالب إلى القطب الموجب، ويُكشف عن أشعة الكاثود من خلال طلاء طرف بعيد من الأنبوب خلف الأنود بمادة الفسفور، مما يُؤدي لاشتعال الفسفور أو انبعاث الضوء منه عند تأثره بهذه الأشعة.
