استخدم طومسون الحقيقة التي تنص على أن الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب
في عام 1897، أجرى العالم البريطاني جوزيف طومسون تجربة لقياس شحنة الإلكترون. استخدم في تجربته أنبوب أشعة الكاثود، وهو أنبوب زجاجي مفرغ يحتوي على قطبين كهربائيين. عندما يتم تطبيق فرق جهد بين القطبين، تنبعث أشعة من القطب السالب (الكاثود) وتسير نحو القطب الموجب (الأنود).
لاحظ طومسون أن شدة أشعة الكاثود تتناسب طرديا مع الجهد المطبق بين القطبين. هذا يعني أن أشعة الكاثود تتكون من جسيمات صغيرة مشحونة.
قام طومسون بإجراء سلسلة من التجارب الأخرى لتحديد خصائص هذه الجسيمات. وجد أن كتلة الإلكترون صغيرة جدًا مقارنة بكتلة الذرة. كما وجد أن شحنة الإلكترون ثابتة، بغض النظر عن مصدرها.
بناءً على هذه النتائج، افترض طومسون أن الإلكترون هو الجسيم الأساسي للشحنة الكهربائية. كما اقترح أن الذرة تتكون من نواة صغيرة موجبة الشحنة محاطة بسحابة من الإلكترونات سالبة الشحنة.
تدعم الحقيقة التي تنص على أن الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب فرضية طومسون. فعندما تتصادم الإلكترونات، فإنها تتجاذب لأنها تحمل شحنات مختلفة.
يمكن تفسير تنافر الشحنات المتشابهة باستخدام نموذج المجال الكهربائي. عندما تقترب شحنتين متشابهتين، فإنهما تخلق مجالًا كهربائيًا يتنافر. يؤدي هذا المجال إلى دفع الشحنتين بعيدًا عن بعضهما البعض.
يمكن تفسير تجاذب الشحنات المختلفة باستخدام نفس النموذج. عندما تقترب شحنتين مختلفتين، فإنهما تخلق مجالًا كهربائيًا يجتذبهما إلى بعضهما البعض.
وبالتالي، فإن الحقيقة التي تنص على أن الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب توفر دعمًا قويًا لفرضية طومسون حول بنية الذرة.
