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A obra
1883 - Tratado sobre o movimento dos anéis dos vórtices.
1886 - "Aplicação da Dinâmica à Física e à Química".
1892 - "Notas sobre Pesquisas Recentes em Eletricidade e Magnetismo". Também publica os quatro volumes de "Propriedades da Matéria".
1895 - "Elementos da Teoria Matemática da Eletricidade e do Magentismo".
1897 - "Descarga de Eletricidade e do Magnetismo".
1903 - "Condução de Eletricidade através dos Gases".
1904 - "Eletricidade e matéria".
1907 - "A Teoria Corpuscular da Matéria". Também publica o livro "A Estrutura da Luz".
1913 - "Raios de Eletricidade Positiva e suas Aplicações à Análise Química".
1923 - "O Elétron na Química".
1936 - "Recordações e Reflexões" (autobiografia).
Na época de Thomson, os físicos estavam fascinados pelos raios catódicos e trabalhavam arduamente para entender sua natureza. Alguns pensavam que os raios deveriam ser uma forma de luz por que eles tinham várias das propriedades da luz: eles viajavam em linha reta, produziam alterações químicas e brilho fluorescente exatamente como faz a luz. Assim, os raios catódicos seriam ondas eletromagnéticas de freqüências maiores ou menores do que as da luz visível.
Entretanto, campos magnéticos não desviam a luz como o fazem com os raios catódicos. Como um magneto defletia os raios catódicos da mesma forma como defletia cargas negativas, alguns físicos acreditavam que os raios catódicos consistiam em partícula carregadas negativamente.
A controvérsia sobre a natureza ondulatória ou corpuscular dos raios durou 25 anos. Finalmente, em 1897, J.J. Thomson fez uma série de experimentos que convenceram os físicos de que os raios catódicos eram partículas carregadas negativamente.
Sabia-se que as trajetórias de partículas carregadas eram afetadas tanto por campos magnéticos como por campos elétricos. Assumindo que os raios catódicos eram partículas carregadas negativamente, Thomson pôde prever o que aconteceria aos raios catódicos quando eles passassem através de tais campos. Por exemplo, a deflexão por um campo magnético poderia ser exatamente balanceada por um campo elétrico com dada direção e magnitude. Essas predições foram verificadas e Thomson pôde concluir que os raios catódicos realmente agiam como partículas carregadas. Eles, então, pôde calcular, a partir de dados experimentais, a razão de carga de uma partícula por sua massa. Essa razão é denotada por q/m (onde q é a sua carga e m é a sua massa). Para aqueles que estiverem interessados em detalhes do experimento e dos cálculos de Thomson, clique aqui.
Thomson encontrou que os raios vindos de catodos feitos de materiais diferentes tinham o mesmo valor de q/m. Esse valor era cerca de 1800 vezes maior do que os valor de q/m para os íons de hidrogênio, que já havia sido medido em experimentos de eletrólise. Assim, Thomson concluiu que as partículas dos raios catódicos ou tinham uma carga muito maior ou tinham um tamanho muito menor do que os íons de hidrogênio.
As partículas carregadas negativamente de Thomson foram mais tarde chamadas de elétrons. Ele também fez medidas das cargas dessas partículas com outros métodos que não os que envolviam deflexões por campos elétricos e magnéticos. Embora esses experimentos fossem imprecisos, eles eram bons o suficiente para indicar que a carga de uma partícula do raio catódico não era muito diferente da carga do íon de hidrogênio na eletrólise. Portanto, ele pôde concluir que os raios catódicos eram compostos por partículas de massa muito menor do que a dos íons de hidrogênio.
O nome elétron já havia sido proposto anteriormente por J. Stoney, como uma unidade de carga elétrica, pois não se sabia, antes de Thomson, que havia uma partícula com essa carga. A descoberta do elétron por Thomson foi fundamental, pois a partir daí começaram realmente a se desenvolver nossos conhecimentos da estrutura atômica. Esse trabalho de Thomson foi reconhecido através do Prêmio Nobel que recebeu em 1906.
Se você quer saber mais sobre a evolução do eletromagnetismo e do modelo do elétron, veja esta página.
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