簡介
Thomson,早期曾譯為湯姆森、湯姆遜。名字為湯姆孫的
科學家,歷史上最著名的有3個。
W.湯姆孫(William Thomson),即開爾文(Lord Kelvin 1824-1907),19世紀英國物理學家。因裝設大西洋海底電纜有功,英國政府于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)英國物理學家,電子的發(fā)現(xiàn)者。因通過氣體電傳導性的研究,測出電子的電荷與質(zhì)量的比值,1906年獲諾貝爾物理學獎。
G.P.湯姆孫(George Paget Thomson,1892-1975),因通過實驗發(fā)現(xiàn)受電子照射的晶體中的干涉現(xiàn)象,1937年獲得物理學獎。
湯姆遜父子分別于1906年、1937年獲得物理學獎,是諾貝爾獎歷史上6次“子承父業(yè)”奇跡之一。
湯姆孫,J.J.(Jospeh John Thomson,1857~1940)英國物理學家,電子的發(fā)現(xiàn)者。1856年12月18日生于曼徹斯特郊區(qū)齊山姆的一個出版商家庭。14時進歐文學院學習。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。1876年成為劍橋大學三一學院的數(shù)學研究生。1880年,他通過了一項艱難而榮譽的考試,繼1854年麥克斯韋以后第二位取得數(shù)學優(yōu)等榮譽學位。次年,成為三一學院研究員。1884年春被選為英國皇家學會會員,隨后轉(zhuǎn)入卡文迪什實驗室工作。1884年2月他完成精確測定電量絕對單位與電磁單位比值等實驗研究,即被評選為卡文迪什實驗室教授,接替瑞利的主任職位,這時他年僅27歲。1905年接替瑞利擔任皇家學院自然哲學教授。1911~1913年任英國皇家學會副會長,1915~1920年任會長。1918年起擔任三一學院院長。1919年他辭去長達34年的卡文迪什實驗室教授職位,推薦他的學生盧瑟福繼任,而自己留在實驗室繼續(xù)進行研究工作又長達21年。1940年8月30日在劍橋逝世。
貢獻
湯姆孫最重要的貢獻是發(fā)現(xiàn)了電子。最初,由于對麥克斯韋的電磁輻射理論感興趣,他進行了陰極射線的研究。X射線的發(fā)現(xiàn)使人們對氣體電離行為的考察更加深入,在陰極射線本質(zhì)的爭論中他明確支持粒子說。接著他用一個巧妙的實驗成功地證實了陰極射線在電場和磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)──這是判定陰極射線確實是帶電粒子的決定性證據(jù)。繼而,他采用靜電偏轉(zhuǎn)力和磁場偏轉(zhuǎn)力相抵消等方法確定陰極射線粒子的速度,測量出這些粒子的荷質(zhì)比,并進一步測出它們的質(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。電子是人類所認識的第一種基本粒子。此后,他又提出了“電子浸浮于均勻正電球”的原子結構模型(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,但它是建立原子結構模型的開端。1906年,由于湯姆孫對電子研究的重要貢獻而被授予諾貝爾物理獎。1908年又被冊封為爵士。
湯姆孫的另一個重要貢獻是在研究極隧射線(穿過陽極細孔的帶正電的粒子流)時發(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)實驗現(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。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)領導人,他在擔任卡文迪什實驗室教授期間。創(chuàng)建了完整的研究生培養(yǎng)制度和培育了良好的學術風氣。他理論與實驗并重,特別提倡自制儀器,又善于抓住要害,進行精確的理論分析。他的博學、敏捷、科學直覺、想象力與創(chuàng)造力帶領著一大批學者前進在科學前沿上,使卡文迪什實驗室成為國際物理前沿研究中心之一。他的學生有7人獲諾貝爾獎,27人取得英國皇家學會會員資格。他還努力促進大學與中學物理教學的提高,寫出了幾本出色的教材。英國能夠在20世紀前30年在原子物理學領域保持重要的領先地位,湯姆孫的有力指導和優(yōu)秀教學能力起了相當作用。