السير جورج طومسون
يرجع جانب من الفضل فيما يعرفه العلماء اليوم عن الإلكترونات إلى عائلة طومسون. فقد اشتهر السير جورج باجيت طومسون الذي ولد في هذا اليوم من عام 1892، باكتشافه أن الإلكترونات تتسم بخصائص تشبه خصائص الموجات، في حين أن والده جوزيف جون طومسون، هو مكتشف الإلكترونات نفسها.
وقد تقاسم جورج طومسون مع آخرين جائزة نوبل للفيزياء لعام 1937، بعد إجرائه تجربة انطوت على إطلاق حزمة من الإلكترونات عبر صفائح معدنية رقيقة، لاحظ أن أنماط الحيود تشير إلى أن الإلكترونات لها طول موجي، وهو ما يتفق مع النظرية التي وضعها لويس دي برولي. وجاء اكتشاف طومسون، بالاقتران مع اكتشاف أبيه السابق للإلكترونات بوصفها جسيمات، ليبرهنا معا على مبدأ الطبيعة المزدوجة للجسيمات، والذي ينص على أن جميع الموجودات على المستوى الفيزيائي الكمي لا تتسم بخصائص الجسيمات فحسب، وإنما أيضا بخصائص الموجات.
وقد وجد العلماء أنه بإمكانهم استخدام الخصائص الموجية التي تتسم بها الإلكترونات من أجل تحديد الهيكل الذري للمواد الصلبة والسائلة، وذلك عن طريق إطلاق الإلكترونات صوب المادة والنظر في الأنماط الموجية الناتجة. وتعرف هذه التقنية باسم حيود الإلكترونات، وهي تستخدم اليوم على نطاق واسع في دراسات وأدوات متعددة قائمة على الإشعاع.
وتعد هذه التقنية فعالة بوجه خاص عند استخدامها في سياق الفحص المجهري، إذ تكفل للعلماء رؤية أشياء بالغة الصغر لا يمكن رؤيتها كاملة بالاستعانة بالضوء المرئي. وهذه هي إحدى الطرائق التي يستخدمها العلماء في الوكالة الدولية للطاقة الذرية، وفي مختلف أنحاء العالم لدراسة المواد النووية وتحديد خصائصها بهدف التوصل إلى الأسلوب الأمثل للتصرف في هذه المواد من المهد إلى اللحد، في إطار الجهود التي تبذل من أجل استخدام العلوم للمساهمة في الحفاظ على الأمان والأمن في العالم أجمع.
الشكل التالي يوضح نموذج طومسون للذرة
