โปรตรอน นิวตรอน อิเล็กตรอน มาจากไหน?

โปรตรอน นิวตรอน อิเล็กตรอน มาจากไหน?


ใครๆ ก็บอกว่า อะตอม คือ อนุภาคที่เล็กที่สุดของสสาร . แต่ก็ยังมีคนไปเจอ โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นอนุภาคที่อยู่เล็กลงไปอีกในอะตอม . Vonder สรุปแบบรวดเร็วให้พี่ๆ ฟังว่านักวิทยาศาสตร์ทั้งหลาย ไปเจอเจ้าอนุภาคทั้งสามนี้ได้ไง . อันนี้เป็นสรุปแบบย่อมากๆ จะไม่ได้ลงละเอียดถึงการทดลองแบบเอ็กซ์ตรีม ไปอ่านกันเลย


ค้นพบ “อิเล็กตรอน” และหาค่าประจุต่อมวล(e/m) ของอิเล็กตรอน โดย: เซอร์โจเซฟ จอห์น ทอมสัน


ทอมสันใช้ “หลอดรังสีแคโทด” ในการหาอิเล็กตรอน ในหลอดรังสีแคโทด . จะมีแก๊สของธาตุชนิดต่างๆ โดยที่เวลาเปิดเครื่องแล้ว รังสีจะพุ่งจากด้านแคโทดไปแอโนด . ทอมสันได้ต่อสนามไฟฟ้า “ขั้วบวก” กับ “ขั้วลบ” เข้าไปในหลอดรังสีแคโทด . กลายเป็นว่ารังสีแคโทดเบนเข้าหา “ขั้วบวก” ทอมสันเลยสรุปว่าอนุภาคในหลอดรังสีแคโทดมีประจุ “ลบ” ก็คือ “อิเล็กตรอน” นั่นเองจ้า


เจอค่าประจุ (e) ของอิเล็กตรอน โดย: โรเบิร์ต แอนดรูว์ มิลลิแกน


มิลิแกนพ่นน้ำมันเป็นละอองเม็ดเล็กๆ ให้ตกมาระหว่างแผ่นโลหะ 2 แผ่น โดยเป็นแผ่นโลหะที่เชื่อมกับสนามไฟฟ้า . หลังจากที่ละอองน้ำมันตกลงมา มิลลิแกนก็ใช้ รังสีเอ็กซ์ไปน็อคอิเล็กตรอน ให้หลุดจากอะตอมเพื่อไปเกาะบนหยดน้ำมัน . พอผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในแผ่นโลหะ หยดน้ำมันก็จะเคลื่อนที่ขึ้นตามแรงไฟฟ้า . ถ้าใช้ไฟฟ้าโวลต์ "ต่ำ" หยดน้ำมันก็จะ "วิ่งลง" เพราะแรงโน้มถ่วง "มากกว่า" แรงไฟฟ้า . ถ้าใช้ไฟฟ้าโวลต์ "สูง" หยดน้ำมันก็จะ "วิ่งขึ้น" เพราะแรงโน้มถ่วง "น้อยกว่า" แรงไฟฟ้า . ต้องผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไป จนน้ำมันหยุด ไม่ตกลง หรือไม่วิ่งขึ้น . แปลว่า แรงโน้มถ่วงของโลก = แรงไฟฟ้า แล้วก็ใช่ค่าแรงไฟฟ้านั่นแหละ คำนวณหา "ค่าประจุ(e) " ออกมา


ค้นพบโปรตอน . ยังเป็นข้อถกเถียงว่าใครกันแน่เป็นคนค้นพบโปรตอน ระหว่าง โกล์ดไชตน์ กับรัทเทอร์ฟอร์ด Vonder เลยขอให้เครดิตทั้งคู่เลยนะฮะ เพราะว่าเค้าเจ๋งทั้งคู่เลย . โดย: ออยเกน โกลด์ชไตน์ และ เออร์เนส รัทเทอร์ฟอร์ด


“โกล์ดชไตน์” ใช้หลอดรังสีแคโทด ในการค้นพบโปรตอน ตั้งแต่ก่อนทอมสันจะเจออิเล็กตรอนแล้ว . แต่ผลการทดลองโกล์ดชไตน์ไม่มีหลักฐานสนับสนุนที่เพียงพอเลยทำให้ คนอื่นไม่เชื่อว่าสิ่งที่โกลด์ชไตน์พบเป็นโปรตอนจริงๆ . (ถ้าอยากรู้ว่าทำไม อ่านได้ในแชทบอทน้า) . จน "รัทเทอฟอร์ด" เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มาทีหลัง ที่ทำให้ทุกคน "ยอมรับ" ว่าโปรตอนมีอยู่จริงๆ จากการทดลอง “ยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองคำ (Rutherford’s Gold foil experiment)”


ค้นพบนิวตรอน โดย: เจมส์ แชดวิก


การทดลองเริ่มจาก “ยิงอนุภาคแอลฟาไปยังเบริลเรียม(Be)" . พออนุภาคผ่านเบริลเลียมไป ก็มีการแผ่รังสีของอนุภาคชนิดนึงออกมา แล้วเป็นอนุภาคนั้นเป็น "กลาง" ด้วย . พออนุภาคนี้ไปชนกับพาราฟิน กลายเป็นว่า อนุภาคนี้เตะโด่ง โปรตอนออกไปจากพาราฟินไปเลยจ้า . เค้าก็เลยรู้ว่าต้องมี "อนุภาค" อีกอันนึงที่ขนาด "เท่าๆกับโปรตอน" อยู่ในอะตอมแน่นอน . ซึ่งอนุภาคที่เป็นกลาง ก็คือ “นิวตรอน”


.....................................................................................................................

Reference: • https://www.khanacademy.org/science/chemistry/atomic-structure-and-properties#introduction-to-compoundshttps://www.khanacademy.org/science/chemistry/electronic-structure-of-atoms/history-of-atomic-structure/a/discovery-of-the-electron-and-nucleushttps://www.ucd.ie/t4cms/EXP18%20millikan.pdfhttps://chem.libretexts.org/Exemplars_and_Case_Studies/Case_Studies/Nuclear_Energy_for_Today's_World/02._Discovery_of_the_Neutron_(1932)http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Protonhttp://www.newworldencyclopedia.org/entry/Electronhttps://www.kullabs.com/classes/subjects/units/lessons/notes/note-detail/1722http://ansnuclearcafe.org/2011/10/19/pioneers102011/#sthash.Gu1U1AQH.dpbshttp://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=408



© Vonder (Thailand) Co. Ltd.   (24th Floor Chamchuri Square)