इलेक्ट्रान की खोज किसने की: Electron का इतिहास

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इलेक्ट्रॉन एक सब-एटोमिक पार्टिकल हैं, जिसका प्रतीक e- या β- हैं। इसका इलेक्ट्रिक चार्ज निगेटिव एक एलिमेंटरी चार्ज है। इलेक्ट्रॉन, lepton पार्टिकल फैमेली की पहली पीढ़ी के हैं, और आमतौर पर प्राथमिक कण माने जाते हैं क्योंकि उनके पास कोई ज्ञात घटक या उप-संरचना नहीं होती।

इलेक्ट्रान, कई भौतिक घटनाओं में आवश्यक भूमिका निभाते हैं, जैसे कि बिजली, चुंबकत्व, रसायन और थर्मल कंडक्टिविटी, और वे गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय और कमजोर इंटरैक्शन में भी भाग लेते हैं।

 

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इलेक्ट्रॉन एक उप-परमाणु कण (या मूलभूत कण – परमाणुओं की रचना करने वाला छोटा कण है और इसे छोटे भागों में नहीं तोड़ा जा सकता है)। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर होते हैं जो एक इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन (एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की अरेंजमेंट) में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना होता है।

इलेक्ट्रॉन शब्द 1894 में जॉनस्टोन स्टोनी (एक आयरिश भौतिक विज्ञानी) द्वारा गढ़ा गया था और यह लैटिन इलेक्ट्रम या ग्रीक इलेक्रॉन अर्थ एम्बर (जीवाश्म वृक्ष राल) से लिया गया है। ऊन के साथ कठोर पारभासी जीवाश्म राल को रगड़कर इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज उत्पन्न किया जा सकता है और यह प्राथमिक छात्रों को इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज घटना को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनों में एक निगेटिव इलेक्ट्रिकल चार्ज होता है और जब वे मूव होते हैं, तो वे एक इलेक्ट्रिक करंट उत्पन्न करते हैं।

इलेक्ट्रॉन बहुत छोटे होते हैं और इनका द्रव्यमान 9.11 × 10-31 किग्रा होता है, जो प्रोटॉन के द्रव्यमान का लगभग 1/1836 होता है; इसकी त्रिज्या 2.8179 × 10-15 मीटर है, और इसमें -1.6 × 10-19 coulombs का निगेटिव इलेक्ट्रिक चार्ज होता है।

रसायन विज्ञान में परमाणु एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों का निर्धारण उस तरीके से होता है जिसमें परमाणु अन्य परमाणुओं (रासायनिक प्रतिक्रियाओं) के साथ इंटरैक्ट करते हैं और यह प्रक्रिया विभिन्न मटेरियल के रासायनिक गुणों के पीछे होती है।

Proton की खोज किसने की थी? और यह कैसे खोजा गया था?

 

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चार्ज के एक यूनिट के रूप में इलेक्ट्रॉन की स्थापना 1874 में जॉनस्टोन स्टोनी द्वारा की गई थी, जिसने इसके नाम का भी आविष्कार किया था।

यह खोज कि कई की, इलेक्ट्रॉन एक उप-परमाणु कण था, जिसे 1897 में कैम्ब्रिज में कैवेंडिश प्रयोगशाला में जे. जे. थॉमसन द्वारा बनाया गया था, जब वह कैथोड किरणों का अध्ययन कर रहे थे। मैक्सवेल से प्रभावित, और रॉन्टगन द्वारा एक्स-रे की खोज, उन्होंने कहा कि कैथोड किरणें मौजूद थीं और निगेटिवली चार्ज पार्टिकल थे।

Periodic law बताता है कि एलिमेंट के रासायनिक गुण समय-समय पर खुद को दोहराते हैं जैसा कि एलिमेंट के periodic table में देखा जाता है। 1913 तक इसके लिए कई संतोषजनक स्पष्टीकरण नहीं दिए गए थे, जब हेनरी मोस्ले ने परमाणु संख्या की अवधारणा को पेश किया और प्रत्येक नाभिक में प्रत्येक एलिमेंट के प्रोटॉन की संख्या के साथ periodic law की व्याख्या की।

उसी वर्ष, नील्स बोह्र ने दिखाया कि वास्तव में इलेक्ट्रॉनों और न कि प्रोटॉन periodic table व्यवहार के पीछे हैं। 1916 में, गिल्बर्ट लेविस और इरविंग लैंगमुइर आगे बढ़े और इलेक्ट्रॉनिक इंटरैक्शन द्वारा एलिमेंट के रासायनिक संबंध को समझाया।

एक सरलीकृत तरीके से, यह कहना संभव है कि परमाणु में इलेक्ट्रॉन नाभिक के आस-पास कई इलेक्ट्रॉन के गोले में मौजूद होते हैं और वे वहां मूव होते हैं (जब तत्व स्थिर होता है)। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन शेल को 1, 2, 3 और इसी तरह नंबर दिए जाते हैं, जो एक निकटतम नाभिक से शुरू करके दिया जाता है। प्रत्येक शेल अधिकतम इलेक्ट्रॉनों को पकड़ सकता है। शेल में इलेक्ट्रॉनों के वितरण को इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन कहा जाता है।

सबसे बाहरी शेल के इलेक्ट्रॉनों के साथ, अधिकतम संभव इलेक्ट्रॉन्‍स, कम प्रतिक्रियाशील होते हैं। अधिकतम इलेक्ट्रॉनों से कम वाले बाहरी शेल वाले एलिमेंट अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।

नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन की गति एक विवादास्पद विषय है। यह कहना संभव नहीं है कि इलेक्ट्रॉन शब्द के भौतिक अर्थ में गति प्रदर्शित करते हैं। बल्कि, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर विभिन्न बिंदुओं पर अस्तित्व के अंदर और बाहर दिखाई देता है और हम एक इलेक्ट्रॉन की सटीक स्थिति का अनुमान नहीं लगा सकते। यह निश्चित रूप से एक मुश्किल विचार है और Heisenberg uncertainty principle (quantum mechanics) द्वारा आगे समझाया गया है।

इलेक्ट्रॉन leptons (पदार्थ के मूलभूत घटक) नामक उप-परमाणु कणों के एक वर्ग से संबंधित है जो मूलभूत कण हैं। “कण” शब्द मुश्किल है क्योंकि क्वांटम यांत्रिकी से पता चलता है कि इलेक्ट्रॉन भी एक लहर की तरह व्यवहार करते हैं – इस घटना को तरंग-कण द्वंद्व कहा जाता है।

 

नोबेल पुरस्कार

थॉमसन को विभिन्न सम्मान प्राप्त हुए, जिसमें 1906 में भौतिकी का नोबेल पुरस्कार और 1908 में एक नाइटहुड शामिल था। उन्हें अपने कई निकट सहयोगियों को नोबेल पुरस्कार जितते हुए देखने का भी अवसर मिला, जिसमें रसायन विज्ञान में रदरफोर्ड (रसायनशास्त्र) और एस्टन (1922) शामिल थे।

सर जॉर्ज थॉमसन, जे जे थॉमसन के पुत्र, अपने आप में एक प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी थे और 1937 में नोबेल पुरस्कार जीता। इलेक्ट्रॉन की खोज की 70 वीं वर्षगांठ पर उन्होंने उस खोज के बारे में लिखा था और बाद के घटनाक्रमों के बारे में जहां इलेक्ट्रॉनों को कभी-कभी कार्य करने के लिए खोजा गया था। लहरों की तरह: “द सेप्टुएजेरियन इलेक्ट्रॉन”, Physics Today, मई 1967, 55-61

जे. जे. थॉमसन की कहानी भी एमिलियो सेगरे (डब्ल्यू.एच. फ्रीमैन एंड कंपनी, 1980) द्वारा “एक्स-रे से क्वार्क्स के पहले अध्याय में संक्षेप में दी गई है।” सेग्रे एक भौतिक विज्ञानी थे जिन्होंने 1959 का नोबेल पुरस्कार जीता था और आधुनिक भौतिकी का उनका संक्षिप्त इतिहास अंतर्दृष्टि और कहानियों से भरा है, उनमें से कुछ अपने अनुभव से खींचे गए हैं।

 

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