Une particule mystérieuse

Une particule mystérieuse
En 1895, le Britannique William Crookes réalise une expérience importante sur les
atomes.
Il utilise un tube en verre (aujourd'hui ce tube en verre est appelé tube de Crookes)
dans lequel l'air est raréfié. Il place dans ce tube 2 électrodes, entre lesquelles il
applique une tension d'environ 10 000 volts.
Il observe alors que pour une pression faible, un rayonnement provoque une
luminescence sur les parois du tube. Il donne à ces rayonnements le nom de
« rayonnements cathodiques ».
Il montre que ces rayons sont électriquement chargés car ils sont déviés par le champ
magnétique d'un aimant.
En 1897, le Britannique Joseph John Thomson (1856-1940) prouve que ces " rayons
cathodiques " sont des courants de particules portant une charge négative.
Découverte
Le 30 avril 1897 fut une journée spéciale pour Joseph John Thomson. En effet, il
annonça, ce jour-là, une de ses découvertes. À l'aide d'aimants et de champs
électriques, il travailla sur le comportement des rayons cathodiques. Il conclut que les
rayons lumineux dans le tube cathodique étaient des électrons, c'est-à-dire de la
matière formée de petites particules chargées d'électricité négative. Il découvrit aussi
qu'un atome d'hydrogène avait une masse d'environ 1000 fois plus grande que ceux-ci.
Il observa également la production de particules positives dans le tube cathodique.
Ce qui l'amena à conclure que les éléments constitutifs de l'atome étaient des particules
positives et négatives. Pour préciser que l'atome était constitué de ces charges,
Thomson imagina un modèle atomique nommé « Pudding » dont l'agencement
consistait en une enveloppe positive contenant des charges négatives.
Voici le modèle que Thomson imagina ceci :
La découverte de l'existence des
électrons conduit Thomson à proposer
un nouveau modèle de l'atome : les
électrons, chargés négativement, et des
particules plus massives, de charge
positive, se trouvent confinés dans une
sphère de rayon environ égal à 0,1nm.
Le modèle de Dalton est donc modifié,
et débouche sur ce nouveau modèle, le
modèle de Thomson.
Lors de cette découverte, Joseph John Thomson utilisa le tube à rayon cathodique pour
prouver ce qu'il disait. Il annonçait la découverte des électrons en 1897.
Cette image que vous voyez ci-dessus représente le tube à rayon cathodique utilisé
pour la découverte. Il mesure environ un mètre de longueur et il a été conçu à la main.
Le long doigt en verre projetant vers le bas du globe a été scellé après avoir servi pour
créer un vide dans le tube. Les deux plaquettes au milieu ont été connectées à une
batterie très puissante; ce qui a créé un champ électrique puissant par lequel les rayons
cathodiques passent. Thomson pouvait aussi utiliser des aimants qui étaient placés de
chaque côté de la portion du tube droit de la plaquette électrique. Cela lui permettait
d'utiliser l'électricité ou le magnétisme ou la combinaison des deux ensembles pour
causer la déviation du rayon cathodique. Différentes étapes avaient été suivies afin
d'arriver à la conclusion de ces résultats.
Bien que les scientifiques aient plusieurs hypothèses, les rayons cathodiques étaient
chargés négativement. Joseph John Thomson fut le premier individu à faire dévier le
rayon cathodique avec un champ électrique.