Die Entdeckung der Existenz des Elektrons geschah nicht über Nacht oder nur einmal, sondern war das Ergebnis der Arbeit von Tausenden von Wissenschaftlern, die sich mit der Erforschung der Struktur der Materie beschäftigten. Diese Entdeckung war ein Ereignis, das sowohl die Chemie als auch die Physik revolutionierte. Wir wissen jetzt, dass das Elektron ein negativ geladenes Teilchen ist und gefunden werden kann in den Atomen, aus denen jede Substanz besteht, aber die Entdeckung dieses Teilchens ist relativ kürzlich; entstand Ende des 19. Jahrhunderts und war das Ergebnis der Arbeiten des englischen Physikers J. J. Thomson, als er sich für die Erforschung der Natur und Eigenschaften bestimmter Strahlungen interessierte, die damals als Kathodenstrahlen bekannt waren.
Im 19. Jahrhundert entwickelten zahlreiche wissenschaftliche Physiker Experimente zur Stromleitung durch Gase. Solche Experimente wurden meist mit Glasröhren durchgeführt, in denen zwei Metallplatten genannt Anode und Kathode, eine an jedem Ende, wurden hoch auf sie aufgebracht Spannungen. Wenn der elektrische Strom durch das Gas in der Röhre floss, wurde er auf einem an das Versuchsschema angeschlossenen Amperemeter angezeigt.
Bei der Durchführung der Experimente fiel den Wissenschaftlern eine unerwartete Tatsache auf: Der elektrische Strom wurde im Amperemeter auch bei Erreichen eines hohen Vakuums angezeigt. Um den Grund für dieses Phänomen herauszufinden, suchte der Physiker und Chemiker W. Crookes baute ein gebogenes Rohr, erzeugte darin ein Vakuum und legte an seinen Enden, wo sich die Metallplatten befanden, Hochspannungen an. Dabei fiel ihm auf, dass ein bestimmter Bereich der Röhre grünlich leuchtete. Er vermutete dann, dass diese Lumineszenz durch eine Art Strahlung verursacht wurde, die die Kathode aussendete. Diese Strahlungen wurden Kathodenstrahlen genannt, aber Crookes konnte ihre Natur nicht bestimmen.
Viele Jahre lang hatte es keine neuen Entdeckungen über Kathodenstrahlen gegeben, noch war die Natur dieser Strahlen entdeckt worden. Im Jahr 1897 J. J. Thomson führte neue Experimente durch, die ihn zu dem Schluss führten, dass Kathodenstrahlen von negativ geladenen Teilchen gebildet wurden. Später bewies Thomson, dass diese Strahlen durch Anlegen eines elektrischen Feldes abgelenkt wurden. So wurden diese Teilchen benannt Elektronen. Nachdem Thomson die Natur der Kathodenstrahlen entdeckt hatte, versuchte Thomson, einige Eigenschaften der Teilchen, aus denen der Strahl besteht, zu bestimmen, beispielsweise den Ladungswert und die Masse dieser Teilchen. Aber es war nicht möglich, den Wert dieser Größen experimentell zu ermitteln, sondern er maß das Verhältnis zwischen Ladung und Masse des Elektrons.
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Von Marco Aurélio da Silva
Brasilianisches Schulteam
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Physik - Brasilien Schule
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SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Die Entdeckung des Elektrons"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-descoberta-eletron.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
