استخدم طومسون الحقيقة التي تنص على أن الشحنات المتضادة تتجاذب في أنبوب الأشعة المهبطية.
الشرح:
أنبوب الأشعة المهبطية: هو أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء تقريبًا، يحتوي على قطبين كهربائيين. عند توصيل فرق جهد كهربائي بين هذين القطبين، تتحرك الإلكترونات (وهي شحنات سالبة) من القطب السالب (الكاثود) إلى القطب الموجب (الأنود)، مكونة بذلك شعاعًا من الإلكترونات يسمى أشعة المهبط.
تجربة طومسون: استخدم طومسون أنبوب الأشعة المهبطية لدراسة طبيعة هذه الأشعة وتحديد نسبة الشحنة إلى الكتلة للإلكترون.
الشحنات المتضادة: تعني الشحنات المختلفة، أي الموجبة والسالبة. في أنبوب الأشعة المهبطية، تنجذب الإلكترونات (شحنة سالبة) نحو القطب الموجب (الشحنة الموجبة) بسبب قوة التجاذب بين الشحنات المتضادة.
لماذا تتجاذب الشحنات المتضادة؟
هذه ظاهرة طبيعية أساسية في الكهرباء.
الشحنات المتشابهة (سالب وسالب أو موجب وموجب) تتنافر، بينما الشحنات المختلفة (سالب وموجب) تتجاذب.
هذه القوة التجاذب أو التنافر تسمى القوة الكهربائية.
أهمية تجربة طومسون:
أثبتت وجود الإلكترونات كجسيمات أساسية للمادة.
حددت نسبة الشحنة إلى الكتلة للإلكترون، مما كان خطوة مهمة في فهم بنية الذرة.
مهدت الطريق لاكتشافات أخرى في مجال الفيزياء الذرية.