Открытие электрона

В 1874 г. ирландский физик и математик Джордж Стоней (1826-1911), тоже основываясь на законах Фарадея, сделал логическое заключение о дискретности единицы электричества. Он писал: «...я выражу закон Фарадея в следующих словах, которые придадут ему точность: «Каждой химической связи, которая разрывается в электролите, отвечает определенное и одинаковое во всех случаях электричество».

Но вопрос об атомном строении электричества по-настоящему поставил все-таки Гельмгольц. «...Если мы допускаем существование химических атомов, - говорил он в 1881 г., - то мы принуждены заключить отсюда далее, что также и электричество, как положительное, так и отрицательное, разделяется на определенные элементарные количества, которые играют роль атомов электричества. Каждый ион, пока он передвигается в жидкости, должен быть соединен с одним эквивалентом электричества для каждого своего сродства. Только на пограничных поверхностях электродов может произойти разделение; если здесь действует достаточно большая электродвижущая сила, то ионы могут отдавать свое электричество и делаться электрически нейтральными».

Видоизменяя электрохимическую теорию Берцелиуса, Гельмгольц высказал идею о том, что атомы электричества должны входить в состав химических соединений. Это предположение подтверждалось тем, что при растворении электролиты распадаются на ионы.

Один историк науки писал о том времени так: «Сцена была вполне готова для драматического выхода всепобеждающего героя - электрона. Ни один драматург не мог бы превзойти природу в выборе более подходящего момента для того, чтобы ввести в действие своего главного актера».

В физике в это время произошли крупные события. В 1895 г. Конрад Рентген (1845-1923) открыл икс-лучи. Потом оказалось, что это излучение возникает при торможении электронов, испускаемых катодом, и их ударе об анод. При этом энергия электронов преобразуется в энергию рентгеновского излучения. Спустя год Анри Беккерель (1852-1908) открыл радиоактивность - самопроизвольное изменение состава атомных ядер веществ, сопровождающееся, как установили впоследствии, испусканием элементарных частиц. Это открытие сыграло огромную роль в изучении строения атома.

Наконец, в конце века была открыта легчайшая из электрически заряженных частиц - электрон. В 1897 г. английский физик, член Королевского общества Джозеф Джон Томсон (1856-1940), исследуя отклонения катодных лучей в магнитном и электрическом полях, показал, что они представляют собой поток отрицательно заряженных частиц. Томсон измерил их удельный заряд. Он оказался равен 1,6x10-19 кулона, а масса частицы 0,9x10-27 грамма, то есть приблизительно в 1837 раз меньше массы атома водорода. В 1906 г. Дж. Дж. Томсон был удостоен Нобелевской премии.

Выяснилось, что электрический ток в металлах - это поток электронов. Начала открываться природа электропроводности металлов. В растворах же все было по-другому.