การค้นพบโปรตอน
เนื่องจากอะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า และการที่พบว่าอะตอมของธาตุทุกชนิดจะต้องประกอบด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า องค์ประกอบอีกส่วนหนึ่งของอะตอมจะต้องมีอนุภาคที่มีประจุบวกอยู่ด้วย
ออยเกน โกลด์สไตน์ (Eugen Goldstein) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับหลอดรังสีแคโทด ดังรูป
โกลด์สไตน์ได้เลื่อนขั้วแคโทดและแอโนดมาไว้เกือบตรงกลาง แล้วเพิ่มฉากเรืองแสง ข. ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของหลอดแก้ว
โดยคิดว่าการที่อนุภาคที่มีประจุลบสามารถเคลื่อนที่ผ่านขั้วแอโนดไปที่ฉากเรืองแสง ก. ได้ อนุภาคที่มีประจุบวกก็ควรจะเคลื่อนที่ผ่านแคโทดไปที่ฉากเรืองแสง ข. ได้เช่นเดียวกัน ดังนั้นจึงเจาะรูตรงกลางของขั้วแอโนดและแคโทดไว้ จากการทดลองเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้า ปรากฏว่า
- มีจุดสว่างเกิดขึ้นทั้งบนฉากเรืองแสง ก. และ ข.
โกลด์สไตน์อธิบายว่าจุดสว่างที่เกิดบนฉากเรืองแสง ข. จะต้องเกิดจากรังสีที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบวกเคลื่อนที่ผ่านรูตรงกลางของแคโทดไปยังฉากเรืองแสง แต่ยังไม่ทราบว่ารังสีที่มีประจุไฟฟ้าบวกนี้เกิดจากอะตอมของก๊าซหรือเกิดจากอะตอมของขั้วไฟฟ้า และมีลักษณะเหมือนกันหรือไม่
จากการทดลองหลายครั้ง ๆ
- โดยการเปลี่ยนชนิดของก๊าซในหลอดแก้ว ปรากฏว่าอนุภาคที่มีประจุบวกเหล่านี้มี อัตราส่วนของประจุต่อมวลไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับชนิดของก๊าซที่ใช้
- เมื่อทดลองโดย เปลี่ยนโลหะที่ใช้ทำขั้วไฟฟ้าหลาย ๆ ชนิด แต่ใช้ก๊าซในหลอด แก้วชนิดเดียวกัน ปรากฏว่าผลการทดลองได้ อัตราส่วนของประจุต่อมวลเท่ากัน
แสดงว่าอนุภาคบวกในหลอดรังสีแคโทดเกิดจากก๊าซ ไม่ได้เกิดจากขั้วไฟฟ้า
ต่อมาโกลด์สไตน์ได้พบว่าถ้าทำการทดลองโดยใช้ก๊าซไฮโดรเจน จะได้อนุภาคบวกที่มีจำนวนประจุเท่ากับประจุของอิเล็กตรอน และเรียกอนุภาคบวกที่เกิดจากก๊าซไฮโดรเจนว่า “โปรตอน” อะตอมของก๊าซไฮโดรเจนจะมี 1 โปรตอน และอะตอมของธาตุอื่น ๆ อนุภาคบวกจะมีมากกว่า 1 โปรตอน แต่จำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน
German physicist who investigated electrical discharges through gases at low pressures. He discovered canal rays and
gave cathode rays their name.Goldstein was born at Gleiwitz, Upper Silesia (now Gliwice, Poland), and studied at Breslau and Berlin.
He worked at the Berlin Observatory 1878-90, and was eventually appointed head of the Astrophysical Section of Potsdam Observatory.
In 1876 Goldstein demonstrated that cathode rays can cast shadows and that the rays are emitted perpendicular to the cathode surface. He then showed how cathode rays could be deflected by magnetic fields. In an experiment 1886, he perforated
the anode and observed glowing yellow streamers emanating from the perforations. He termed them Kanalstrahlen or canal rays. Goldstein later investigated the wavelengths of light emitted by metals and oxides when canal rays impinge on them, and observed that alkali metals show bright spectral lines.
In his last paper, published 1928, he observed that a trace of ammonia was present after the discharge in a tube containing nitrogen and hydrogen. Much later investigations were begun to see if biologically important molecules, and hence life, could have originated in this way
