簡(jiǎn)介
Thomson,早期曾譯為湯姆森、湯姆遜。名字為湯姆孫的
科學(xué)家,歷史上最著名的有3個(gè)。
W.湯姆孫(William Thomson),即開爾文(Lord Kelvin 1824-1907),19世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家。因裝設(shè)大西洋海底電纜有功,英國(guó)政府于1866年封他為爵士,后又于1892年封他為男爵,稱為開爾文男爵,以后他就改名為開爾文。
J.J.湯姆孫(Jospeh John Thomson,1857-1940)英國(guó)物理學(xué)家,電子的發(fā)現(xiàn)者。因通過氣體電傳導(dǎo)性的研究,測(cè)出電子的電荷與質(zhì)量的比值,1906年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
G.P.湯姆孫(George Paget Thomson,1892-1975),因通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)受電子照射的晶體中的干涉現(xiàn)象,1937年獲得物理學(xué)獎(jiǎng)。
湯姆遜父子分別于1906年、1937年獲得物理學(xué)獎(jiǎng),是諾貝爾獎(jiǎng)歷史上6次“子承父業(yè)”奇跡之一。
湯姆孫,J.J.(Jospeh John Thomson,1857~1940)英國(guó)物理學(xué)家,電子的發(fā)現(xiàn)者。1856年12月18日生于曼徹斯特郊區(qū)齊山姆的一個(gè)出版商家庭。14時(shí)進(jìn)歐文學(xué)院學(xué)習(xí)。他原想成為工程師,在一位物理教師影響下決心轉(zhuǎn)攻物理學(xué)。1876年成為劍橋大學(xué)三一學(xué)院的數(shù)學(xué)研究生。1880年,他通過了一項(xiàng)艱難而榮譽(yù)的考試,繼1854年麥克斯韋以后第二位取得數(shù)學(xué)優(yōu)等榮譽(yù)學(xué)位。次年,成為三一學(xué)院研究員。1884年春被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,隨后轉(zhuǎn)入卡文迪什實(shí)驗(yàn)室工作。1884年2月他完成精確測(cè)定電量絕對(duì)單位與電磁單位比值等實(shí)驗(yàn)研究,即被評(píng)選為卡文迪什實(shí)驗(yàn)室教授,接替瑞利的主任職位,這時(shí)他年僅27歲。1905年接替瑞利擔(dān)任皇家學(xué)院自然哲學(xué)教授。1911~1913年任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng),1915~1920年任會(huì)長(zhǎng)。1918年起擔(dān)任三一學(xué)院院長(zhǎng)。1919年他辭去長(zhǎng)達(dá)34年的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室教授職位,推薦他的學(xué)生盧瑟福繼任,而自己留在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)進(jìn)行研究工作又長(zhǎng)達(dá)21年。1940年8月30日在劍橋逝世。
貢獻(xiàn)
湯姆孫最重要的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了電子。最初,由于對(duì)麥克斯韋的電磁輻射理論感興趣,他進(jìn)行了陰極射線的研究。X射線的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)氣體電離行為的考察更加深入,在陰極射線本質(zhì)的爭(zhēng)論中他明確支持粒子說。接著他用一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)成功地證實(shí)了陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)──這是判定陰極射線確實(shí)是帶電粒子的決定性證據(jù)。繼而,他采用靜電偏轉(zhuǎn)力和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)力相抵消等方法確定陰極射線粒子的速度,測(cè)量出這些粒子的荷質(zhì)比,并進(jìn)一步測(cè)出它們的質(zhì)量約為氫原子質(zhì)量的1/1837。由此推斷,陰極射線粒子比原子要小得多,可見這種粒子是組成一切原子的基本材料。湯姆孫于1807年4月30日宣布了他的發(fā)現(xiàn)。后來人們命名這種粒子為電子。電子是人類所認(rèn)識(shí)的第一種基本粒子。此后,他又提出了“電子浸浮于均勻正電球”的原子結(jié)構(gòu)模型(湯姆孫模型)。該模型雖然在后來被盧瑟福的核原子模型所替代,但它是建立原子結(jié)構(gòu)模型的開端。1906年,由于湯姆孫對(duì)電子研究的重要貢獻(xiàn)而被授予諾貝爾物理獎(jiǎng)。1908年又被冊(cè)封為爵士。
湯姆孫的另一個(gè)重要貢獻(xiàn)是在研究極隧射線(穿過陽(yáng)極細(xì)孔的帶正電的粒子流)時(shí)發(fā)展了質(zhì)譜方法。他的方法經(jīng)過同事F.阿斯頓(F.W.Aston,1877~1945)的改進(jìn)和完善,發(fā)展為今天的質(zhì)譜儀。在極隧射線的研究中,他根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最先指出,普通元素也可能有同位素。1913年首次用物理方法成功地分離出了穩(wěn)定元素的同位素,從而確立了這一事實(shí)。他也是經(jīng)典金屬電子論的創(chuàng)始人之一。
此外,湯姆孫還是一位卓越的教師和科研事業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人,他在擔(dān)任卡文迪什實(shí)驗(yàn)室教授期間。創(chuàng)建了完整的研究生培養(yǎng)制度和培育了良好的學(xué)術(shù)風(fēng)氣。他理論與實(shí)驗(yàn)并重,特別提倡自制儀器,又善于抓住要害,進(jìn)行精確的理論分析。他的博學(xué)、敏捷、科學(xué)直覺、想象力與創(chuàng)造力帶領(lǐng)著一大批學(xué)者前進(jìn)在科學(xué)前沿上,使卡文迪什實(shí)驗(yàn)室成為國(guó)際物理前沿研究中心之一。他的學(xué)生有7人獲諾貝爾獎(jiǎng),27人取得英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員資格。他還努力促進(jìn)大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)的提高,寫出了幾本出色的教材。英國(guó)能夠在20世紀(jì)前30年在原子物理學(xué)領(lǐng)域保持重要的領(lǐng)先地位,湯姆孫的有力指導(dǎo)和優(yōu)秀教學(xué)能力起了相當(dāng)作用。