1897 সালে, ব্রিটিশ পদার্থবিদ জোসেফ জন থমসন (1856-1940) ভ্যাকুয়ামে বৈদ্যুতিক স্রাবের প্রকৃতি অধ্যয়নের লক্ষ্যে একাধিক পরীক্ষার পর ইলেক্ট্রন আবিষ্কার করেন। বিখ্যাত বিজ্ঞানী বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত প্লেট এবং চুম্বকের মরীচির বিচ্যুতিকে প্রমাণ হিসাবে ব্যাখ্যা করেছিলেন যে ইলেকট্রন পরমাণুর চেয়ে অনেক ছোট।
মহান পদার্থবিদ এবং বিজ্ঞানীর একজন প্রকৌশলী হওয়া উচিত ছিল
থমসন জোসেফ জন, একজন মহান বিজ্ঞানী, পদার্থবিজ্ঞানী এবং পরামর্শদাতা, তার বাবা যেমন ভেবেছিলেন একজন প্রকৌশলী হবেন, কিন্তু সেই সময়ে পরিবারের কাছে শিক্ষার জন্য অর্থ প্রদানের উপায় ছিল না। পরিবর্তে, তরুণ থমসন ম্যাসেস্টার এবং পরে কেমব্রিজে কলেজে পড়েন। 1884 সালে তিনি কেমব্রিজে এক্সপেরিমেন্টাল ফিজিক্সের অধ্যাপকের মর্যাদাপূর্ণ পদে নিযুক্ত হন, যদিও তিনি ব্যক্তিগতভাবে খুব কম পরীক্ষামূলক কাজ করেছিলেন। তিনি হার্ডওয়্যার বিকাশ এবং সম্পর্কিত সমস্যাগুলি নির্ণয়ের জন্য তার প্রতিভা আবিষ্কার করেছিলেন। থমসন জোসেফ জন একজন ভালো শিক্ষক ছিলেন, তিনি তার ছাত্রদের অনুপ্রাণিত করতেন এবং দিতেনবিশ্ববিদ্যালয় এবং উচ্চ বিদ্যালয়ে শিক্ষাদানের বিজ্ঞানের বিকাশের বিস্তৃত সমস্যার প্রতি যথেষ্ট মনোযোগ।
নোবেল বিজয়ী
থমসন 1906 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার সহ অনেকগুলি পুরস্কার পেয়েছিলেন। রাদারফোর্ড 1908 সালে রসায়নে রাদারফোর্ড সহ তার কিছু সহযোগীদের নোবেল পুরষ্কার পেতে দেখেও তিনি অত্যন্ত আনন্দিত ছিলেন। উইলিয়াম প্রউট এবং নরম্যান লকিয়ারের মতো অনেক বিজ্ঞানী পরামর্শ দিয়েছেন যে পরমাণুগুলি মহাবিশ্বের ক্ষুদ্রতম কণা নয় এবং সেগুলি আরও মৌলিক একক থেকে তৈরি হয়েছে৷
ইলেকট্রনের আবিষ্কার (সংক্ষেপে)
1897 সালে, থম্পসন প্রস্তাব করেছিলেন যে মৌলিক এককগুলির মধ্যে একটি পরমাণুর চেয়ে 1,000 গুণ ছোট, এই উপ-পরমাণু কণাটি ইলেকট্রন নামে পরিচিত হয়। বিজ্ঞানী ক্যাথোড রশ্মির বৈশিষ্ট্য নিয়ে গবেষণার মাধ্যমে এটি আবিষ্কার করেছেন। থার্মাল ট্রানজিশন রশ্মি আঘাত করার সময় উৎপন্ন তাপ পরিমাপ করে তিনি ক্যাথোড রশ্মির ভর অনুমান করেছিলেন এবং রশ্মির চৌম্বকীয় বিচ্যুতির সাথে তুলনা করেছিলেন। তার পরীক্ষাগুলি দেখায় যে ক্যাথোড রশ্মিগুলি হাইড্রোজেন পরমাণুর চেয়ে 1000 গুণ হালকা নয়, তবে এটিও যে পরমাণুর ধরণ নির্বিশেষে তাদের ভর একই ছিল। বিজ্ঞানী এই উপসংহারে এসেছিলেন যে রশ্মিগুলি খুব হালকা, নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা দ্বারা গঠিত, যা পরমাণুর জন্য সর্বজনীন বিল্ডিং উপাদান। তিনি এই কণাগুলিকে "কর্পাসকল" বলে অভিহিত করেন, কিন্তু পরবর্তীতে বিজ্ঞানীরা 1891 সালে জর্জ জনস্টন স্টনি দ্বারা প্রস্তাবিত "ইলেকট্রন" নামটিকে পছন্দ করেন।
থম্পসনের পরীক্ষা
বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে ক্যাথোড বিমের বিক্ষেপণের তুলনা করে, পদার্থবিদ ইলেক্ট্রনের চার্জ এবং ভরের আরও নির্ভরযোগ্য পরিমাপ পেয়েছেন। থমসনের পরীক্ষাটি বিশেষ ক্যাথোড রশ্মির টিউবের ভিতরে করা হয়েছিল। 1904 সালে, তিনি অনুমান করেছিলেন যে পরমাণুর মডেলটি ইতিবাচক পদার্থের একটি গোলক যেখানে কণার অবস্থান ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। পরমাণুর সাধারনত নিরপেক্ষ চার্জ ব্যাখ্যা করার জন্য, থম্পসন পরামর্শ দিয়েছিলেন যে কর্পাসকেলগুলি ধনাত্মক চার্জের অভিন্ন ক্ষেত্রে বিতরণ করা হয়েছিল। ইলেক্ট্রন আবিষ্কারের ফলে এটি বিশ্বাস করা সম্ভব হয়েছিল যে পরমাণুকে আরও ছোট অংশে বিভক্ত করা যেতে পারে এবং এটি পরমাণুর একটি বিশদ মডেল তৈরির প্রথম পদক্ষেপ ছিল৷
আবিষ্কারের ইতিহাস
জোসেফ জন থমসন ইলেকট্রনের আবিষ্কারক হিসেবে ব্যাপকভাবে পরিচিত। তার কর্মজীবনের বেশিরভাগ সময়, অধ্যাপক গ্যাসের মাধ্যমে বিদ্যুতের সঞ্চালনের বিভিন্ন দিক নিয়ে কাজ করেছেন। 1897 সালে (ইলেক্ট্রন আবিষ্কারের বছর), তিনি পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণ করেন যে তথাকথিত ক্যাথোড রশ্মি আসলে গতিশীল নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা।
অনেক আকর্ষণীয় প্রশ্ন সরাসরি খোলার প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত। এটা স্পষ্ট যে ক্যাথোড রশ্মির বৈশিষ্ট্য থমসনের পূর্ববর্তী, এবং বেশ কিছু বিজ্ঞানী ইতিমধ্যেই গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছেন। তাহলে আমরা কি নিশ্চিতভাবে বলতে পারি যে থমসনই প্রথম ইলেক্ট্রন আবিষ্কার করেছিলেন? সর্বোপরি, তিনি ভ্যাকুয়াম টিউব বা ক্যাথোড রশ্মির উপস্থিতি আবিষ্কার করেননি। ইলেক্ট্রন আবিষ্কার একটি সম্পূর্ণরূপে ক্রমবর্ধমান প্রক্রিয়া। ক্রেডিটেড অগ্রগামী সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অবদানঅবদান, সংক্ষিপ্তকরণ এবং তার সামনে সঞ্চিত সমস্ত অভিজ্ঞতার পদ্ধতিগতকরণ।
থমসন ক্যাথোড রে টিউব
ইলেক্ট্রনের দুর্দান্ত আবিষ্কারটি বিশেষ সরঞ্জাম দিয়ে এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে তৈরি হয়েছিল। থমসন একটি বিস্তৃত ক্যাথোড রশ্মি নল ব্যবহার করে একাধিক পরীক্ষা পরিচালনা করেন, যার মধ্যে দুটি প্লেট রয়েছে, বিমগুলি তাদের মধ্যে ভ্রমণ করার কথা ছিল। ক্যাথোড রশ্মির প্রকৃতি সম্পর্কিত দীর্ঘস্থায়ী বিতর্ক, যা একটি পাত্রের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ যাওয়ার সময় উদ্ভূত হয় যেখান থেকে বেশিরভাগ বায়ু খালি করা হয়েছে, তা স্থগিত করা হয়েছে৷
এই জাহাজটি ছিল একটি ক্যাথোড রশ্মি নল। একটি উন্নত ভ্যাকুয়াম পদ্ধতি ব্যবহার করে, থমসন একটি বিশ্বাসযোগ্য যুক্তি তৈরি করতে সক্ষম হন যে এই বিমগুলি কণা দ্বারা গঠিত, গ্যাসের ধরন এবং পরিবাহী হিসাবে ব্যবহৃত ধাতুর প্রকার নির্বিশেষে। থমসনকে যথার্থই বলা যেতে পারে যে ব্যক্তি পরমাণুকে বিভক্ত করেছে।
বৈজ্ঞানিক নির্জনতা? এটি থমসন সম্পর্কে নয়
তাঁর সময়ের অসামান্য পদার্থবিজ্ঞানী কোনোভাবেই বৈজ্ঞানিক নিভৃতচারী ছিলেন না, যেমনটি প্রায়শই উজ্জ্বল বিজ্ঞানীদের কথা ভাবেন। তিনি অত্যন্ত সফল ক্যাভেন্ডিশ ল্যাবরেটরির প্রশাসনিক প্রধান ছিলেন। সেখানেই বিজ্ঞানী রোজ এলিজাবেথ পেগেটের সাথে দেখা করেছিলেন, যাকে তিনি 1890 সালে বিয়ে করেছিলেন।
থমসন শুধুমাত্র বেশ কয়েকটি গবেষণা প্রকল্প পরিচালনা করেননি, তিনি বিশ্ববিদ্যালয় এবং কলেজগুলির সামান্য সহায়তায় পরীক্ষাগার সুবিধাগুলির সংস্কারের জন্য অর্থায়নও করেছিলেন। এটা মেধাবী ছিলশিক্ষক 1895 থেকে 1914 সাল পর্যন্ত তিনি তার চারপাশে যে লোকদের জড়ো করেছিলেন তারা সারা বিশ্ব থেকে এসেছিল। তাদের মধ্যে কেউ কেউ তার অধীনে সাতটি নোবেল পুরস্কার জিতেছে।
1910 সালে ক্যাভেন্ডিশ ল্যাবরেটরিতে থমসনের সাথে কাজ করার সময় আর্নেস্ট রাদারফোর্ড গবেষণা পরিচালনা করেছিলেন যা পরমাণুর অভ্যন্তরীণ কাঠামোর আধুনিক বোঝার দিকে পরিচালিত করেছিল।
থমসন তার শিক্ষাকে খুব গুরুত্ব সহকারে নিয়েছিলেন: তিনি নিয়মিত সকালে প্রাথমিক গ্রেডে বক্তৃতা দিতেন এবং বিকেলে স্নাতক শিক্ষার্থীদের বিজ্ঞান পড়াতেন। বিজ্ঞানী এই মতবাদটিকে গবেষকের জন্য উপযোগী বলে মনে করেছেন, কারণ এটির জন্য পর্যায়ক্রমে মৌলিক ধারণাগুলি সংশোধন করা প্রয়োজন এবং একই সাথে নতুন কিছু আবিষ্কার করার সম্ভাবনার জন্য জায়গা ছেড়ে দেওয়া প্রয়োজন যা আগে কেউ মনোযোগ দেয়নি। ইলেকট্রন আবিষ্কারের ইতিহাস স্পষ্টভাবে এটি নিশ্চিত করে। থম্পসন তার বৈজ্ঞানিক কার্যকলাপের বেশিরভাগই বিরল গ্যাস এবং ভ্যাকুয়াম স্পেসের মাধ্যমে বৈদ্যুতিকভাবে চার্জযুক্ত বর্তমান কণার উত্তরণ অধ্যয়নের জন্য উত্সর্গ করেছিলেন। তিনি ক্যাথোড এবং এক্স-রে গবেষণায় নিযুক্ত ছিলেন এবং পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার অধ্যয়নে বিশাল অবদান রেখেছিলেন। এছাড়াও, থমসন চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ইলেক্ট্রন গতির একটি তত্ত্বও তৈরি করেছিলেন।
