Gyorskeresés

A Lenard-féle atommodell 14016

Az 1869-ben Plückner által felfedezett katódsugárzást a gázkisüléses üvegtartály (Crookes-cső) fala elnyelte, ezért a katódsugárzást 24 éven át csak nehézkesen, az evakuált (vákuumozott) üvegcsövön belül lehett tanulmányozni. Philipp von Lenard 1893-ban aztán olyan katódsugárcsövet tervezett, hogy a katódsugarak becsapódási helyén kis lyukat fúrt az üvegtartály falára, és hogy belül a vákuum fenntartható legyen, vékony fémlemezzel fedte be a nyílást, ez volt az ún. Lenard-ablak. Ezen keresztül (az akkor még egyesek által részecskékből állónak, mások által hullámnak gondolt) katódsugárzás némi elnyelődés után nagyrészt kijutott az evakuált csőből, és számos további tanulmányozásra nyílt meg a lehetőség.

(Itt \(C\) a katód, mely egy üvegcsőben futó drót végén található kis fémkorong, mint negatív elektróda, \(A\) az üveghengert körülvevő anódhenger, mint pozitív elektróda, \(W\) a Lenard-ablak) 

Miután Thomson 1897-ben kimérte a katódsugarak \(\displaystyle \frac{e}{m}\) fajlagos töltését, és ez alapján a katódsugárzást alkotó részecskéket elektronnak nevezte el, megalkotta az atomok Thomson-modelljét.

Lenard 1903-ban a Lenard-ablakon kivezetett nagy sebességű elektronokkal bombázott néhány ezredmilliméter vastagságú fémlemezeket. Azt tapasztalta, hogy az elektronok szinte irányváltás nélkül hatolnak keresztük sok-sok ezer rétegnyi fématomon. Ebből arra következtetett, hogy az atomok nem lehetnek valamiféle tömör, áthatolhatatlan golyók, vagyis a Thomson-atommodell nem helyes, hiszen abban a \(\approx 10^{-10}\ \mathrm{m}\) átmérőjű atom teljes térfogatát egyenletesen kitölti valami pozitív töltésű anyag. Lenard úgy becsülte, hogy az atomban lévő pozitív töltésű, áthatolhatatlan golyó kb. 1000-szer kisebb átmérőjű az atomnál, vagyis az atom "nagyrészt üres". Lenarg lényegében megsejtette az atommagot, csak szerencsétlenségére a szóráskísérlethez nem az erre a célra alkalmasabb alfa-sugárzást használta, hanem a kevésbé előnyös béta-sugárzást.

Lenard-ot szokás "az első magyar Nobel-díjasnak" titulálni. Tényleg rendelkezett magyar felmenőkkel (bár ők is csak olyan értelemben voltak magyarok, hogy a 17. században Tirolból települtemk át Magyarországra; Lenard gyerekkorában a családja németül beszélt), és pozsonyi diákként magyar iskolába járt, de felnőttként már határozottan németnek tartotta magát. Fiatal éveiben korának nagy kísérleti fizikusa volt, de számos kutatása esetén úgy érezte, hogy helyette más aratta le a babért (az elektron és a öntgensugarak felfedezése illetve a fotoeffektus értelmezése). Lenard ugyan 1905-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat "a katódsugarakkal kapcsolatos munkáiért", de előbb filozófiai-tudománymódszertani elképzelései, később az antiszemita összeesküvéselméletek hatalmasodtak el fejében, és Hitler hatalomra jutása után a Deutche Physik mozgalom vezéralakja lett. Ennek alapvetése az volt, hogy a német tudományt meg kell tisztítani nemcsak a zsidó tudósoktól, hanem az ő helytelen elméleteiktől is, azaz a 20. század két tudományos forradalmát jelentő relativitáselmélettől és kvantummechanikától is, mert azok tudománytalan elképzelések, csupán matematikai fikciók, "zsidó koholmányok".