Joseph John Thomson

Joseph John Thomson A kép leírása, az alábbiakban szintén kommentálva 1916 előtti fotó. Kulcsadatok
Születés 1856. december 18
Manchester ( Anglia )
Halál 1940. augusztus 30
Cambridge (Anglia)
Állampolgárság angol
Területek Fizikai
Intézmények Cambridge-i Egyetem
Oklevél Manchesteri Egyetem
Híres Thomson atomi modellje
Discovery az elektron
felfedezése izotópok
találmány a tömegspektrometria
Thomson szórás
Díjak Fizikai Nobel-díj (1906)

Kiegészítések

A Nobel-díjas George Paget Thomson apja

Aláírás

Joseph John Thomson aláírása

Joseph John Thomson , született 1856. december 18 és meghalt a 1940. augusztus 30, egy brit fizikus .

Felfedezte az elektront, valamint az izotópokat, és feltalálta a tömegspektrometriát  ; elemezte a vezetett hullámok terjedését .

Ő kapta meg a fizikai Nobel-díjat az 1906 az ő „elméleti és kísérleti kutatásokat elektromos vezetőképessége a gázok” . Ez a kutatás bizonyítékot szolgáltatott az elektron létezésére .

Életrajz

Joseph John Thomson skót szülőktől született at Cheetham Hill szélén Manchester on 1856. december 18. 1870-ben megkezdte mérnöki tanulmányait a manchesteri egyetemen , akkor Owens College néven, majd 1876-ban belépett a cambridge-i Trinity College -ba . A1890. január 22-én, feleségül vette Rose Elizabeth Paget-t, aki a cavendishi laboratórium kutatója volt . Két gyermekük született: Joan Paget Thomson és George Paget Thomson , aki később az 1937-es fizikai Nobel-díjat nyert. 1884-ben Lord Rayleigh lett a kísérleti fizika Cavendish elnöke. Ugyanebben az évben Thomson a Royal Society tagja lett .

1902-ben megkapta a Hughes-érmet , 1906-ban a fizikai Nobel-díjat a gázok elektromos vezetőképességével kapcsolatos munkájáért, 1914-ben pedig a Copley-érmet . 1908-ban a Érdemrend tagja lett és nemesítették meg , ami jogot adott neki a Sir címre .

1916 és 1920 között a Királyi Társaság elnöke volt . 1919-ben egyik tanítványa, Ernest Rutherford lett a kísérleti fizika cavendishi elnöke. Halt tovább1940. augusztus 30Cambridge-ben, és a Westminster apátságban van eltemetve .

Katódsugár kutatás

1897-ben Thomson kísérletileg bebizonyította az elektronok létezését , amelyet George Johnstone Stoney jósolt meg 1874-ben.

Ez a felfedezés a katódsugarakkal végzett kísérletsorozat eredménye .

Ugyanebben az évben bemutatja az atom modelljét, a szilva puding modellt .

Első tapasztalat

Első kísérletében a katódsugarak negatív elektromos töltésének mágnesességgel történő elválasztásának lehetőségét kutatja .

Épít egy katódsugárcsövet, amely egy hengerpárban ér véget, amelynek rései elektrométerhez vannak csatlakoztatva .

Thomson rájön, hogy ha a katódsugarakat egy mágneses tér eltéríti, így azok nem léphetnek be a réseken, akkor az elektrométer alig regisztrál elektromos töltést. Arra a következtetésre jut, hogy a negatív töltés nem választható el a sugaraktól.

Második kísérlet

Második kísérletében bebizonyítja, hogy a katódsugarakat egy elektromos tér terelheti el, ami előre látható a töltött részecskék számára. Más kutatók valóban sikertelenül próbálták megfigyelni ezt a hatást, de Thomson úgy véli, hogy a korábbi kísérletek tévesek voltak a gáz nyomai miatt.

Nagyobb vákuummal katódsugárcsövet épít , és a végén egy foszforeszkáló festékréteggel látja el a beeső sugarakat.

Thomson egy irányban eltérést mutat, ami azt jelzi, hogy a katódsugarak töltése negatív.

Harmadik tapasztalat

Egy harmadik kísérletben Thomson meghatározza a katódsugarak töltésének és tömegének (e / m) arányát azáltal, hogy méri a mágneses tér hatására való eltérésüket és kinetikus energiájukat . Ez kiszámít egy E / M ezerszer nagyobb, mint az analóg, aránya egy hidrogén -ion (H + ), ami arra utal, hogy a katód sugarak tartalmazzák vagy nagyon világos vagy erősen töltött részecskék.

Thomson merész következtetésre jut: A katódsugarak az elektródok atomjainak belsejéből származó "sejtekből" állnak, ami azt jelenti, hogy az atomok oszthatók. A Thomson által felfedezett "részecske" az az elektron, amelyet Stoney már megjósolt .

Thomson elképzel egy "  szilva pudingmodellt  " az atomról, amelyben ezek a testek (a szilva) a pozitív töltések tengerén (a pudingon) belül mozognak. Ennek az elképzelésnek azonban később ellentmond Ernest Rutherford , aki bemutatja, hogy a pozitív töltés a magban koncentrálódik.

Az elektron felfedezését ekkor jelentik be 1897. április 30a Királyi Intézmény előtt és szenzációt váltott ki a tudományos világban. 1906-ban Thomson megkapta a fizikai Nobel-díjat .

1906-ban Thomson kimutatta, hogy a hidrogénatom csak egy elektront tartalmaz. Abban az időben bizonyos elméletek különféle elektronszámokat vettek figyelembe.

1912-ben tanulmányozta az „anódionok” néven ismert pozitív ionok keverékeinek összetételét. E kutatás során megméri az ionizált neonnyaláb (Ne + ) elhajlását, amely áthalad a mágneses mezőn és az elektromos téren is. A detektorként szolgáló fényképes lemezen két foltot figyel meg (lásd a képet), amelyek megfelelnek a 20. és 22. tömeg atomjainak. Arra a következtetésre jut, hogy a neon két különböző tömegű atomból vagy izotópból áll .

Az atomok ilyen tömeg szerinti elválasztása az első példa a tömegspektrometriára . Ezt a módszert Francis William Aston (Thomson tanítványa) és Arthur Jeffrey Dempster  (en) fejlesztette ki .

Művek

Megjegyzések és hivatkozások

Megjegyzések

  1. Lánya Sir George E. Paget.

Hivatkozások

  1. (en) „  a gázok általi villamos energia vezetésére vonatkozó elméleti és kísérleti vizsgálatainak nagy érdemei elismeréseként  ” a szerkesztőség munkatársaiban: „  A fizikai Nobel-díj 1906  ”, Nobel Alapítvány , 2010. Hozzáférés: június 2010. október 13.
  2. Cavendish kísérleti fizika professzor .
  3. London Gazette  : n o  28206, p.  9650 , 1812-1908.
  4. (in) Harald Fritzsch, elemi részecskék: építőkövei Matter , World Scientific,2005, P.  12..

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek