نبذة تعريفية عن “أنابيب غايسلر” ومدى استخدام العلماء لها

2015 عصرا البخار والكهرباء

براون بير

KFAS

أنابيب غايسلر الفيزياء

يعلم كل طالب في العلم الحديث ماهو الإلكترون ومدى أهميته في فهم الكهرباء والفيزياء الذرية .

لكن كانت الأمور مختلفة قبل 100 عام حين اكتشف عالم فيزياء إنجليزي اسمه جي جي تومسون ما كان يسمى آنذاك أصغر جزيء في المادة تعرف عنه .

حتى نهاية القرن التاسع عشر أدت اكتشافات مختلفة في علم الفيزياء إلى طرح العديد من الأسئلة التي لم تكن لها إجابات .

 

إليك بعضاً من هذه الأسئلة يمكن أن نجعل الأجسام تحمل شحنة من الكهرباء الساكنة ، ولكن ما شكل هذه الشحنة التي تحملها ؟

في التيار الكهربائي تتدفق الشحنات عبر موصل ، ولكن ما هي تلك الشحنات وهل تختلف عن الشحنات الكهروسكنونية ؟

تنتج فولتية عالية عبر صفائح أنبوب مفرغ أشعة كاثودية ، ولكن مم تتشكل تلك الاشعة ؟ وإذا ما كانت المادة تتألف من الذرات ، مم تتألف الذرات ؟

 

العثور على الجزيئات

ظهر أن الإجابات على تلك الأسئلة تعتمد على أحد الاختراعات ، وهو المضخة المفرغة ، الذي مكن العلماء من إزالة جميع الهواء تقريباً من قطعة من الأجهزة ، وكانت إحدى أول التجارب التي استخدمت على يد نافخ الزجاج ومصنع الأجهزة المخبرية الألماني هنريك غايسلر (1815 – 79) . 

في حوالي عام 1850  وضع صفائح معدنية داخل أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء ويحتوي فقط على آثار من أحد الغازات (مثل غاز النيون أو الأرغون) .

وأوصل الصفائح بمصدر من الكهرباء ذي فولتية عالية ، فحصل على تأثيرات ضوئية حيث صار الغاز يتوهج في الأنبوب .

 

أصبحت أنابيب غايسلر من الغرائب ، ولكنها استخدمها في تجارب جادة فيزيائيان ألمانيان ، هما جوليوس بلوكر (1801 – 68) عام 1859 وجوهان هيتورف(1824 – 1914) عام 1869. 

وقد أظهرا أن الضوء نتج من "الأشعة" التي الصفيحة ، أو الكاثود ، ذات الشحنة السالبة في أنبوب غايسلر وانتقلت في خطوط مستقيمة إلى الأنود أو القطب الموجب .

وقد أكد هذه الحقيقة عام 1879 عالم الفيزياء الإنجليزي ويليام كروكس (1832 – 1919) الذي اقترح أيضاً أن الأشعة ربما تكون في الحقيقة جزيئات. 

 

وبعد ستة عشر عاماً قام عالم الفيزياء الفرنسي جان بيرين (1870  – 1942) بحرف مسار أشعة الكاثود باستخدام مجالين مغناطيسيي وكهربائي ، وبهذا أثبت أن الأشعة تتألف من شحنات كهربائية سالبة.

صار الآن المشهد جاهزاً للتجارب الرائدة التي أجراها جي جي تومسون (1856 – 1940) .  كان تومسون عالم فيزياء إنجليزي وولد في مانشستر شمالي إنجلترا . 

 

وحين بلغ 14 عاماً من عمره بدأ بالتدرب ليصبح مهندس سكك حديدية ، ثم حاز على منحة للدراسة في جامعة كيمردج وتخرج منها عام 1880 . 

ثم ذهب للعمل في مختبر كافينديش الشهير تحت إشراف جون سترات لورد ريلي (1842 – 1919) وخلفه في الأستاذية عام 1884 .

 

الأنود :

الصفيحة المشحونة شحناً موجباً ، أو الأنود (القطب الموجب) .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]