“ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਵਹਾਰ ਦੀ ਅਮੀਰ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਨੂੰ ਇਨ੍ਹਾਂ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰਾਂ ਤੱਕ ਲੱਭਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।”

ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਪੁਰਾਣੇ ਭਾਰਤੀ ਅਤੇ ਯੂਨਾਨੀ ਦਾਰਸ਼ਨਿਕਾਂ (400 ਬੀ.ਸੀ.) ਦੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਇਸ ਵਿਚਾਰ ਦੇ ਸਨ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਮੂਲ ਇਮਾਰਤੀ ਬਲਾਕ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਲਗਾਤਾਰ ਉਪ-ਵਿਭਾਜਨ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰੇਗਾ ਜੋ ਹੋਰ ਵੰਡੇ ਜਾਣਯੋਗ ਨਹੀਂ ਹੋਣਗੇ। ‘ਪਰਮਾਣੂ’ ਸ਼ਬਦ ਯੂਨਾਨੀ ਸ਼ਬਦ ‘ਏ-ਟੋਮੀਓ’ ਤੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ‘ਕੱਟੇ ਜਾਣਯੋਗ ਨਹੀਂ’ ਜਾਂ ‘ਗੈਰ-ਵੰਡਣਯੋਗ’। ਇਹ ਪਹਿਲਾਂ ਦੇ ਵਿਚਾਰ ਮਹਜ਼ ਅਟਕਲੇ ਸਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪਰਖਣ ਦਾ ਕੋਈ ਤਰੀਕਾ ਨਹੀਂ ਸੀ। ਇਹ ਵਿਚਾਰ ਬਹੁਤ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਨਿਸ਼ਕ੍ਰਿਅ ਰਹੇ ਅਤੇ ਉਨੀਵੀਂ ਸਦੀ ਵਿੱਚ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਦੁਬਾਰਾ ਜੀਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ।

ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਪਰਮਾਣੂ ਸਿਧਾਂਤ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 1808 ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬ੍ਰਿਟਿਸ਼ ਸਕੂਲ ਅਧਿਆਪਕ ਜੌਹਨ ਡਾਲਟਨ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ਵਿਗਿਆਨਕ ਅਧਾਰ ‘ਤੇ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਉਸਦਾ ਸਿਧਾਂਤ, ਜਿਸਨੂੰ ਡਾਲਟਨ ਦਾ ਪਰਮਾਣੂ ਸਿਧਾਂਤ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰਮਾਣੂ ਨੂੰ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਕਣ ਮੰਨਦਾ ਸੀ (ਯੂਨਿਟ 1)। ਡਾਲਟਨ ਦਾ ਪਰਮਾਣੂ ਸਿਧਾਂਤ ਪੁੰਜ ਦੇ ਸੁਰੱਖਿਅਣ ਦੇ ਨਿਯਮ, ਸਥਿਰ ਸੰਘਟਨ ਦੇ ਨਿਯਮ ਅਤੇ ਬਹੁਗੁਣਾ ਅਨੁਪਾਤ ਦੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਸਮਝਾਉਣ ਵਿੱਚ ਸਮਰੱਥ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਾਉਣ ਵਿੱਚ ਅਸਫਲ ਰਿਹਾ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ ਕਿ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਜਾਂ ਐਬੋਨਾਈਟ ਵਰਗੇ ਪਦਾਰਥ ਜਦੋਂ ਰੇਸ਼ਮ ਜਾਂ ਫਰ ਨਾਲ ਰਗੜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਇਸ ਯੂਨਿਟ ਵਿੱਚ ਅਸੀਂ ਉਨੀਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਅੰਤ ਅਤੇ ਵੀਹਵੀਂ ਸਦੀ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਵਿੱਚ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀਆਂ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰੇਖਣਾਂ ਨਾਲ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਇਹ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਉਪ-ਪਰਮਾਣੂ ਕਣਾਂ, ਯਾਨੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ, ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨਾਂ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹਨ - ਇਹ ਧਾਰਨਾ ਡਾਲਟਨ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਵੱਖਰੀ ਹੈ।

2.1 ਉਪ-ਪਰਮਾਣੂ ਕਣਾਂ ਦੀ ਖੋਜ

ਪਰਮਾਣੂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਬਾਰੇ ਸੂਝ ਗੈਸਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਿਜਲਈ ਡਿਸਚਾਰਜ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਈ ਸੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨਤੀਜਿਆਂ ‘ਤੇ ਚਰਚਾ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਸਾਨੂੰ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਬਾਰੇ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ: “ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਚਾਰਜ ਇੱਕ-ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤਿਕਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਅਲੱਗ ਚਾਰਜ ਇੱਕ-ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਆਕਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ”।

2.1.1 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਖੋਜ

1830 ਵਿੱਚ, ਮਾਈਕਲ ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਜੇ ਬਿਜਲੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੇ ਘੋਲ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ‘ਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ‘ਤੇ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਮੁਕਤੀ ਅਤੇ ਜਮ੍ਹਾਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਸਨੇ ਕੁਝ ਨਿਯਮ ਬਣਾਏ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਤੁਸੀਂ ਕਲਾਸ XII ਵਿੱਚ ਅਧਿਐਨ ਕਰੋਗੇ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਕਣਕੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ।

1850 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਮੱਧ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਅੰਸ਼ਿਕ ਖਾਲੀ ਕੀਤੀਆਂ ਟਿਊਬਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲਈ ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤਾ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਟਿਊਬਾਂ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਚਿੱਤਰ 2.1 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਕ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦੀ ਬਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਧਾਤ ਦੇ ਦੋ ਪਤਲੇ ਟੁਕੜੇ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਸੀਲ ਕੀਤੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਗੈਸਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਿਜਲਈ ਡਿਸਚਾਰਜ ਸਿਰਫ਼ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਦਬਾਅਾਂ ‘ਤੇ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ‘ਤੇ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਸੀ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਦਬਾਅ ਨੂੰ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦੀਆਂ ਟਿਊਬਾਂ ਨੂੰ ਖਾਲੀ ਕਰਕੇ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਸੀ। ਜਦੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਰੰਟ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (ਕੈਥੋਡ) ਤੋਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (ਐਨੋਡ) ਵੱਲ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਚਲਦੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਧਾਰਾ ਦੁਆਰਾ ਵਹਿਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ ਜਾਂ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਕਣ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਸੀ। ਕੈਥੋਡ ਤੋਂ ਐਨੋਡ ਵੱਲ ਕਰੰਟ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਐਨੋਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਛੇਕ ਬਣਾ ਕੇ ਅਤੇ ਐਨੋਡ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਟਿਊਬ ਨੂੰ ਫਾਸਫੋਰੇਸੈਂਟ ਪਦਾਰਥ ਜ਼ਿੰਕ ਸਲਫਾਈਡ ਨਾਲ ਕੋਟਿੰਗ ਕਰਕੇ ਹੋਰ ਜਾਂਚਿਆ ਗਿਆ। ਜਦੋਂ ਇਹ ਰੇਜ਼, ਐਨੋਡ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਜ਼ਿੰਕ ਸਲਫਾਈਡ ਕੋਟਿੰਗ ਨੂੰ ਮਾਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਕੋਟਿੰਗ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਚਮਕਦਾਰ ਸਪਾਟ ਵਿਕਸਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ [ਚਿੱਤਰ 2.1(ਬੀ)]।

ਚਿੱਤਰ 2.1(ਬੀ) ਪਰਫੋਰੇਟਿਡ ਐਨੋਡ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਟਿਊਬ

ਇਨ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਹੇਠਾਂ ਸੰਖੇਪ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

(i) ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ ਕੈਥੋਡ ਤੋਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਐਨੋਡ ਵੱਲ ਵਧਦੀਆਂ ਹਨ।

(ii) ਇਹ ਰੇਜ਼ ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੀਆਂ ਪਰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਕੁਝ ਖਾਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਪਦਾਰਥਾਂ (ਫਲੋਰੋਸੈਂਟ ਜਾਂ ਫਾਸਫੋਰੇਸੈਂਟ) ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੁਆਰਾ ਮਾਰੇ ਜਾਣ ‘ਤੇ ਚਮਕਦੇ ਹਨ। ਟੈਲੀਵਿਜ਼ਨ ਪਿਕਚਰ ਟਿਊਬਾਂ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਟੈਲੀਵਿਜ਼ਨ ਪਿਕਚਰਾਂ ਕੁਝ ਫਲੋਰੋਸੈਂਟ ਜਾਂ ਫਾਸਫੋਰੇਸੈਂਟ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨਾਲ ਲੇਪਿਤ ਟੈਲੀਵਿਜ਼ਨ ਸਕ੍ਰੀਨ ‘ਤੇ ਫਲੋਰੋਸੈਂਸ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।

(iii) ਬਿਜਲਈ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਰੇਜ਼ ਸਿੱਧੀਆਂ ਰੇਖਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 2.2)।

(iv) ਬਿਜਲਈ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ ਦਾ ਵਿਵਹਾਰ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਤੋਂ ਉਮੀਦ ਕੀਤੇ ਗਏ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ ਵਿੱਚ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

(v) ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ (ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ) ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦੇ ਪਦਾਰਥ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਗੈਸ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀਆਂ।

ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਅਸੀਂ ਨਿਸ਼ਕਰਸ਼ ਕੱਢ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸਾਰੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਘਟਕ ਹਨ।

2.1.2 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦਾ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਪੁੰਜ ਅਨੁਪਾਤ

1897 ਵਿੱਚ, ਬ੍ਰਿਟਿਸ਼ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਜੇ.ਜੇ. ਥੌਮਸਨ ਨੇ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਰਸਤੇ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਇੱਕ-ਦੂਜੇ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਬਿਜਲਈ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਲਗਾ ਕੇ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ $(e)$ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੇ ਪੁੰਜ $\left(m_{e}\right)$ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਮਾਪਿਆ (ਚਿੱਤਰ 2.2)। ਜਦੋਂ ਸਿਰਫ਼ ਬਿਜਲਈ ਖੇਤਰ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਆਪਣੇ ਰਸਤੇ ਤੋਂ ਭਟਕ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਨੂੰ ਬਿੰਦੂ A ‘ਤੇ ਮਾਰਦੇ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 2.2)। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਦੋਂ ਸਿਰਫ਼ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਨੂੰ ਬਿੰਦੂ $\mathrm{C}$ ‘ਤੇ ਮਾਰਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲਈ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰਕੇ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨੂੰ ਉਸ ਰਸਤੇ ‘ਤੇ ਵਾਪਸ ਲਿਆਉਣਾ ਸੰਭਵ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਪਾਲਣ ਬਿਜਲਈ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਹ ਸਕ੍ਰੀਨ ਨੂੰ ਬਿੰਦੂ B ‘ਤੇ ਮਾਰਦੇ ਹਨ। ਥੌਮਸਨ ਨੇ ਦਲੀਲ ਦਿੱਤੀ ਕਿ ਬਿਜਲਈ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਕਣਾਂ ਦੇ ਰਸਤੇ ਤੋਂ ਭਟਕਣ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਇਸ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ:

(i) ਕਣ ‘ਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ, ਕਣ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਜਿੰਨੀ ਵੱਡੀ ਹੋਵੇਗੀ, ਬਿਜਲਈ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਨਾਲ ਆਪਸੀ ਕ੍ਰਿਆ ਉੱਨੀ ਹੀ ਵੱਡੀ ਹੋਵੇਗੀ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਿਚਲਨ ਵੀ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ।

(ii) ਕਣ ਦਾ ਪੁੰਜ - ਕਣ ਜਿੰਨਾ ਹਲਕਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਵਿਚਲਨ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ।

(iii) ਬਿਜਲਈ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ - ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦਾ ਆਪਣੇ ਅਸਲੀ ਰਸਤੇ ਤੋਂ ਵਿਚਲਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ, ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨਾਲ ਵੱਧਦਾ ਹੈ।

ਬਿਜਲਈ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਜਾਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ‘ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦੇਖੇ ਗਏ ਵਿਚਲਨਾਂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ‘ਤੇ ਸਹੀ ਮਾਪ ਕਰਕੇ, ਥੌਮਸਨ $e / m_{\mathrm{e}}$ ਦਾ ਮੁੱਲ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਮਰੱਥ ਸੀ:

$\frac{e}{m_{e}}=1.758820 \times 10^{11} \mathrm{C} \mathrm{kg}^{-1}$

ਜਿੱਥੇ $m_{\mathrm{e}}$ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦਾ ਪੁੰਜ $\mathrm{kg}$ ਵਿੱਚ ਹੈ ਅਤੇ $e$ ਕੂਲੰਬ (C) ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ $-e$ ਹੈ।

2.1.3 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ

ਆਰ.ਏ. ਮਿਲੀਕਨ (1868-1953) ਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤੇਲ ਦੀ ਬੂੰਦ ਪ੍ਰਯੋਗ (1906-14) ਵਜੋਂ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਇੱਕ ਤਰੀਕੇ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕੀਤੀ। ਉਸਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ $-1.6 \times 10^{-19} \mathrm{C}$ ਪਾਇਆ। ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਦਾ ਮੌਜੂਦਾ ਸਵੀਕਾਰ ਕੀਤਾ ਮੁੱਲ $-1.602176 \times 10^{-19} \mathrm{C}$ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦਾ ਪੁੰਜ $\left(m_{\mathrm{e}}\right)$ ਇਨ੍ਹਾਂ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ $e / m_{e}$ ਅਨੁਪਾਤ ਦੇ ਥੌਮਸਨ ਦੇ ਮੁੱਲ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।

$$ \begin{aligned} \mathrm{m}_e & =\frac{e}{e / \mathrm{m}_e}=\frac{1.602176 \times 10^{-19} \mathrm{C}}{1.758820 \times 10^{11} \mathrm{C} \mathrm{~kg}^{-1}} \\ \end{aligned} $$

$$ \begin{align*} & =9.1094 \times 10^{-31} \mathrm{~kg} \tag{2.2} \end{align*} $$

ਚਿੱਤਰ 2.2 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੇ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਪੁੰਜ ਅਨੁਪਾਤ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਉਪਕਰਨ

2.1.4 ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਖੋਜ

ਸੋਧੀ ਗਈ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਬਿਜਲਈ ਡਿਸਚਾਰਜ ਨੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਲੈ ਜਾਣ ਵਾਲੀਆਂ ਨਹਿਰ ਰੇਜ਼ਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੇਠਾਂ ਸੂਚੀਬੱਧ ਹਨ।

(i) ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ, ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਕੈਥੋਡ ਰੇ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਗੈਸ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਰਫ਼ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਗੈਸੀ ਆਇਨ ਹਨ।

(ii) ਕਣਾਂ ਦਾ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਪੁੰਜ ਅਨੁਪਾਤ ਉਸ ਗੈਸ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਤੋਂ ਇਹ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

(iii) ਕੁਝ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮੂਲ ਇਕਾਈ ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ ਲੈ ਕੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

(iv) ਚੁੰਬਕੀ ਜਾਂ ਬਿਜਲਈ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇਨ੍ਹਾਂ ਕਣਾਂ ਦਾ ਵਿਵਹਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਜਾਂ ਕੈਥੋਡ ਰੇਜ਼ਾਂ ਲਈ ਦੇਖੇ ਗਏ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇ ਉਲਟ ਹੈ।

ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟਾ ਅਤੇ ਹਲਕਾ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਆਇਨ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਸੀ। ਇਸ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ 1919 ਵਿੱਚ ਦੱਸੀ ਗਈ ਸੀ। ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ, ਪਰਮਾਣੂ ਦੇ ਘਟਕ ਵਜੋਂ ਬਿਜਲਈ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਨਿਰਪੱਖ ਕਣ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੀ ਲੋੜ ਮਹਿਸੂਸ ਹੋਈ। ਇਹ ਕਣ ਚੈਡਵਿਕ (1932) ਦੁਆਰਾ ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਦੀ ਪਤਲੀ ਸ਼ੀਟ ਨੂੰ $\alpha$-ਕਣਾਂ ਨਾਲ ਬੰਬਾਰੀ ਕਰਕੇ ਖੋਜੇ ਗਏ ਸਨ। ਜਦੋਂ ਬਿਜਲਈ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਨਿਰਪੱਖ ਕਣ ਜੋ ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ ਤੋਂ ਥੋੜ੍ਹਾ ਜਿਹਾ ਵੱਡਾ ਪੁੰਜ ਰੱਖਦੇ ਸਨ, ਨੂੰ ਛੱਡਿਆ ਗਿਆ। ਉਸਨੇ ਇਨ੍ਹਾਂ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਨਾਮ ਦਿੱਤਾ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਾਰੇ ਮੂਲ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਟੇਬਲ 2.1 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ।

ਮਿਲੀਕਨ ਦਾ ਤੇਲ ਦੀ ਬੂੰਦ ਵਿਧੀ

ਇਸ ਵਿਧੀ ਵਿੱਚ, ਐਟਮਾਈਜ਼ਰ ਦੁਆਰਾ ਉਤਪੰਨ ਕੀਤੇ ਧੁੰਦ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਤੇਲ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ਨੂੰ ਬਿਜਲਈ ਕੰਡੈਂਸਰ ਦੀ ਉੱਪਰਲੀ ਪਲੇਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਛੇਕ ਰਾਹੀਂ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦੀ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਗਤੀ ਨੂੰ ਟੈਲੀਸਕੋਪ ਦੁਆਰਾ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰ ਅੱਖ ਪੀਸ ਨਾਲ ਲੈਸ ਸੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦੇ ਡਿੱਗਣ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਮਾਪ ਕੇ, ਮਿਲੀਕਨ ਤੇਲ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਵਿੱਚ ਸਮਰੱਥ ਸੀ। ਚੈਂਬਰ ਦੇ ਅੰਦਰਲੀ ਹਵਾ ਨੂੰ ਇਸ ਵਿੱਚੋਂ $\mathrm{X}$-ਰੇਜ਼ਾਂ ਦੀ ਬੀਮ ਲੰਘਾ ਕੇ ਆਇਨਾਈਜ਼ਡ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਤੇਲ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਗੈਸੀ ਆਇਨਾਂ ਨਾਲ ਟਕਰਾਅ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਕੀਤੀਆਂ ਤੇਲ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦਾ ਡਿੱਗਣਾ ਬੂੰਦਾਂ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਅਤੇ ਪਲੇਟ ‘ਤੇ ਲਗਾਏ ਗਏ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਧਰੁਵੀਤਾ ਅਤੇ ਤਾਕਤ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਰੁਕਾਵਟ, ਤੇਜ਼ ਜਾਂ ਸਥਿਰ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਤੇਲ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ‘ਤੇ ਬਿਜਲਈ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਮਾਪ ਕੇ, ਮਿਲੀਕਨ ਨੇ ਇਸ ਨਤੀਜੇ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚਿਆ ਕਿ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ, $q$, ਬੂੰਦਾਂ ‘ਤੇ ਹਮੇਸ਼ਾ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ, $\mathrm{e}$ ਦਾ ਇੱਕ ਅਭਿੰਨ ਗੁਣਾਂਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਯਾਨੀ, $q=n \mathrm{e}$, ਜਿੱਥੇ $\mathrm{n}=1,2,3 \ldots$।

ਚਿੱਤਰ 2.3 ਚਾਰਜ ’e’ ਮਾਪਣ ਲਈ ਮਿਲੀਕਨ ਤੇਲ ਦੀ ਬੂੰਦ ਉਪਕਰਨ। ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ, ਤੇਲ ਦੀ ਬੂੰਦ ‘ਤੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਬਲ ਹਨ: ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ, ਬਿਜਲਈ ਖੇਤਰ ਕਾਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸੰਘਣ ਖਿੱਚਣ ਬਲ ਜਦੋਂ ਤੇਲ ਦੀ ਬੂੰਦ ਚਲ ਰਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

2.2 ਪਰਮਾਣੂ ਮਾਡਲ

ਪਿਛਲੇ ਭਾਗਾਂ ਵਿੱਚ ਦੱਸੇ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਪ੍ਰੇਖਣਾਂ ਨੇ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਹੈ ਕਿ ਡਾਲਟਨ ਦਾ ਅਵਿਭਾਜਿਤ ਪਰਮਾਣੂ ਉਪ-ਪਰਮਾਣੂ ਕਣਾਂ ਤੋਂ