J.J. Thomson
O Prêmio Nobel de Física de 1906 foi concedido a J.J. Thomson “em reconhecimento aos grandes méritos de suas investigações teóricas e experimentais sobre a condução da eletricidade por gases”.
O trabalho de Thomson se consolidou na ideia de que a eletricidade é transmitida por uma minúscula partícula relacionada ao átomo. Ideia esta que foi desenvolvida inicialmente, na década de 1830. Na década de 1890, J.J. Thomson conseguiu estimar a magnitude dessa eletricidade realizando experimentos com partículas carregadas em gases.
Um desses experimentos, realizado com auxílio de sua pupila C.T.R. Wilson, Thomson utilizou raios de Röntgen para conseguir pequenas partículas eletricamente carregadas no ar, e assumiu que cada uma dessas partículas, carrega uma carga de unidade elétrica. Através de medições elétricas ele foi capaz de determinar o quão grande a carga elétrica era em uma determinada quantidade de ar. Então, por meio de uma súbita expansão do ar, que estava saturado de vapor, ele efetuou uma condensação do vapor nas pequenas partículas eletricamente carregadas, cujo tamanho ele poderia calcular a partir da velocidade com que afundaram. Agora, como ele sabia a quantidade de água condensada e o tamanho de cada gota, não era difícil calcular o número de gotas. Esse número era o mesmo das pequenas partículas eletricamente carregadas, pois como Richard von Helmholtz havia descoberto em 1887, pequenas partículas eletricamente carregadas possuem a notável propriedade de condensar vapor ao redor delas. Tendo determinado antes a quantidade total de eletricidade no recipiente, Thomson poderia facilmente calcular a quantidade que havia em cada gota ou, anteriormente, em cada pequena partícula, isto é, a carga atômica. Assim, descobriu-se que eram 3,4 x 10 – 10 unidades eletrostáticas. Este valor é muito próximo da média dos valores previamente obtidos pela teoria cinética dos gases, o que faz com que a precisão das medidas e a precisão do raciocínio empregado em sua determinação, tenham um grau muito confiável.
Com a ajuda desta observação, determinou-se o número das moléculas em um centímetro cúbico de gás a uma temperatura de zero e sob a pressão de uma atmosfera; isto é, calculou-se assim o que é talvez a constante natural mais fundamental no mundo material. Esse número equivale a não menos que, quarenta trilhões (40 x 1018) de moléculas.
Em 1897, com mais uma série de experimentos extremamente engenhosos, e com a ajuda de seus alunos, Thomson mostrou que os raios catódicos (radiação emitida quando uma tensão é aplicada entre duas placas de metal dentro de um tubo de vidro preenchido com gás de baixa pressão) consistem em partículas – elétrons – que conduzem eletricidade. Thomson também concluiu que essas partículas, os elétrons, são parte dos átomos.
Joseph John Thomson nasceu no dia 18 de dezembro de 1856, em Cheetham Hill, perto de Manchester, no Reino Unido, e morreu no dia 30 de agosto de 1940, em Cambridge, Reino Unido.
Referências:
[1] “Nobel Prize in Physics 1906 – Presentation Speech”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 31 Jul 2018. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1906/press.html>