양극선의 발견과 양성자의 발견

양극선의 발견과 양성자의 발견

 

---------------------------------------------------

▶ 참고: 제2장 원자, 분자, 이온. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15185 ]

---------------------------------------------------

 

1886년 골트슈타인(골드슈타인, Goldstein)은

낮은 압력의 기체가 들어있는 방전관에 높은 전압을 걸어주면

(–)극 쪽으로 이동하는 입자의 흐름, 즉 ‘양극선’을 발견하였지만,

그 정체를 파악하지는 못했다.

 

 

 

양극선의 정체는 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 밝혀졌다.

( 영국의 물리학자. 핵물리학의 아버지로 불린다. )

 

 

러더퍼드는 방전관에 넣어주는 기체의 종류를 바꿔가면서

양극선의 질량에 대한 전하량 비(e/m, 비전하)를 측정하였다. 그 결과,

> 기체의 종류에 따라 양극선의 비전하 값은 달랐고,

> 수소 기체를 사용하였을 때 가장 큰 값이었다.

> 이것은 수소 이온(H^+)의 질량이 가장 작다는 것을 의미한다.

 

 

 

이 실험을 통해 러더퍼드는

수소 기체를 사용했을 때 생성되는 (+)전하가

원자핵의 (+)전하 단위라고 제안하였고,

이 입자를 ‘양성자’라고 명명하였다.

 

 

 

1918년 러더퍼드는 질소 기체에 알파(α) 입자를 쏘았을 때

양성자(p)가 방출되는 것을 관찰하였고,

양성자는 질소 원자의 핵에서 나온 것이라고 결론지었다.

( 사실, 러더퍼드는 질소 원자를 쪼갠 것이었다. )

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9086 )

 

 

 

 

다른 원자들도 알파 입자로 충돌시키면

모두 공통적으로 양성자를 방출한다는 것을 확인하였고,

이를 통해 양성자가 “모든 원자를 구성하는 기본 입자”라고 결론지었다.

 

 

 

 

[참고] 양성자를 발견한 과학자는 러더퍼드

골트슈타인은 양성자의 흐름인 양극선을 최초로 관찰한 과학자일뿐이다.

양성자를 직접 관찰하고 그 실체를 밝힌 과학자는 러더퍼드이다.

이 때문에 양성자를 발견한 과학자를 러더퍼드라고 하는 것이다.

 

양성자 발견에 대한 얘기는 ‘광전효과’에 비유할 수 있다.

광전효과를 최초로 발견한 과학자는 아인슈타인이 아니다.

아인슈타인이 아기일 때부터 과학자들은 광전효과를 관찰했었다.

그럼에도 불구하고 광전효과와 아인슈타인을 연결짓는 것은

아인슈타인이 광전효과를 최초로 이해했고 설명했기 때문이다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/13198 )

 

 

 

 

[키워드] 양성자의 발견 기준문서, 양성자 발견 기준문서, 양성자 사전, 러더퍼드 사전