19.2.1 การค้นพบอิเล็กตรอนโดยการทดลองของทอมสัน
เจ เจ ทอมสัน (J.J. Thomson) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ในปี พ.ศ. 2440 ใช้หลอดรังสีแคโทดหาอัตราส่วนประจุต่อมวล (q/m) ของอนุภาคได้เท่ากับ 1.76 X 10 11 คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม ซึ่งการทดลองนี้ชี้ให้เห็นว่า รังสีแคโทดประกอบด้วยอนุภาคที่มีมวลและอิเล็กตรอน คือ ส่วนประกอบที่สำคัญของอะตอม
สรุปผลการทดลองของ Thomson
1. ทอมสันได้ทำการทดลองโดยจัดขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กให้เท่ากัน จนกระทั่งรังสีแคโทดวิ่งเป็นเส้นตรง ดังรูป 19.4
FE = FB
qE = qvB
รูป 19.4 แนวทางการเคลื่อนที่ของอนุภาครังสีแคโทดในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเท่ากัน
2. ทอมสันตัดสนามไฟฟ้าออกเหลือแต่สนามแม่เหล็กปรากฏว่ารังสีแคโทดวิ่งเป็นเส้นโค้งรัศมี R
ดังรูป 19.5
FB = FC
รูป 19.5 แนวทางการเคลื่อนที่ของอนุภาครังสีแคโทด ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก
ถ้ามีการเร่งประจุด้วยความต่างศักย์ หาประจุต่อมวลจาก
Ek = EP
mv2 = qV