人物經(jīng)歷
J.J.Thomson,1856年12月18日生于英國曼徹斯特郊區(qū),父親是蘇格蘭人,以賣書為業(yè)。湯姆森14歲進曼徹斯特歐文學(xué)院學(xué)習(xí)工程。
1876年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院,畢業(yè)后,進入卡文迪許實驗室,在瑞利指導(dǎo)下進行電磁場理論的實驗研究工作。
1884年,年僅28歲便當(dāng)選為皇家學(xué)會會員.同年末,又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實驗室教授。
1897年湯姆森提出:原子是一個實心球,正電荷均勻分布在球體內(nèi),電子像面包里的葡萄干鑲嵌在其中。
1940年8月30日湯姆森在劍橋逝世。
榮譽記錄
1906年,湯姆森由于在氣體導(dǎo)電方面的理論和實驗研究而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。
人物貢獻
(1)發(fā)現(xiàn)電子和建立原子模型。19世紀末,許多科學(xué)家都研究陰極射線。原因是對它的本質(zhì)還沒搞清。這么多的科學(xué)家研究陰極射線,為什么他們不能發(fā)現(xiàn)陰極射線是帶負電的顆粒呢?原因是,只要在陰極射線管內(nèi)有一定的氣體,當(dāng)陰極射線通過時,這些氣體就變成導(dǎo)體而使陰極射線受到屏蔽,令它不受電場或磁場的影晌。
1897年湯姆森把陰極射線管內(nèi)抽到殘留的氣體很少,當(dāng)陰極射線通過時把原來過多氣體變成導(dǎo)體的屏蔽效應(yīng)消除。他就可以看見陰極射線受到磁場(電場)的偏轉(zhuǎn)。這表示陰極射線是帶負電的粒子。這樣,湯姆森研究陰極射線實際就是研究帶負電顆粒的遠動。1899年湯姆森從電(磁)場的強度,顆粒運動的速度和偏轉(zhuǎn)的角度,就可以測出電子的質(zhì)量以及它所帶的電荷。湯姆森得出結(jié)論是,他所發(fā)現(xiàn)的帶負電的顆粒比最輕的原子都要輕一千倍,它是原子的組成元素。后來,科學(xué)家把它稱為電子。由于電子帶負電,為了解析原子的電中性。湯姆森提出,電子是分布在正電的海中的“葡萄干布丁”原子模型。
(2)同位素和質(zhì)譜儀。1912年為了深入研究陰極射線的成分,湯姆森和他的助手把一束游離的氖陰極射線通過電場和磁場,并用感光版在回路上看它們的偏轉(zhuǎn)。結(jié)果看到二個班點。這說明氖是由二種不同質(zhì)量的原子所組成(氖-20和氖-22),即有二種同位素。這是常態(tài)元素存在同位素的第一個證據(jù)。
湯姆森從質(zhì)量分離氖同位素的儀器就是第一臺質(zhì)譜儀。后來,由F.W..Aston 和A.J.Dempster 改進和發(fā)展成通用的方法。
(3)湯姆森對現(xiàn)代科學(xué)的貢獻還有,他對后代的良好教育:他使他的七個研究助手和他的兒子都獲得諾貝爾獎。