Joseph John Thomson

Joseph John Thomson Descrierea acestei imagini, comentată și mai jos Fotografie dinainte de 1916. Date esentiale
Naștere 18 decembrie 1856
Manchester ( Anglia )
Moarte 30 august 1940
Cambridge (Anglia)
Naţionalitate britanic
Zone Fizic
Instituții Universitatea Cambridge
Diplomă Universitatea din Manchester
Renumit pentru Model atomic Thomson
Descoperirea electronului
Descoperirea izotopilor
Invenția spectrometriei de masă
împrăștierea Thomson
Premii Premiul Nobel pentru fizică (1906)

Complimente

Tatăl premiului Nobel George Paget Thomson

Semnătură

Semnătura lui Joseph John Thomson

Joseph John Thomson , născut pe18 decembrie 1856 și a murit 30 august 1940, este un fizician britanic .

El a descoperit electronul, precum și izotopii și a inventat spectrometria de masă  ; el a analizat propagarea undelor ghidate .

A primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1906 pentru „cercetările sale teoretice și experimentale privind conductivitatea electrică a gazelor” . Această cercetare a furnizat dovezi ale existenței electronului .

Biografie

Joseph John Thomson s-a născut din părinți scoțieni la Cheetham Hill la periferia Manchesterului pe18 decembrie 1856. În 1870 și-a început studiile de inginerie la Universitatea din Manchester , cunoscută pe atunci sub numele de Owens College, apoi în 1876 a intrat în Trinity College din Cambridge . 22 ianuarie 1890, s-a căsătorit cu Rose Elizabeth Paget care era cercetător la laboratorul Cavendish . Au avut doi copii, Joan Paget Thomson și George Paget Thomson , câștigător mai târziu al Premiului Nobel pentru fizică din 1937. În 1884, l-a succedat lui Lord Rayleigh în calitate de catedră Cavendish în fizică experimentală. În același an, Thomson a devenit membru al Societății Regale .

În 1902 a primit Medalia Hughes , în 1906 Premiul Nobel pentru fizică pentru munca sa privind conductivitatea electrică a gazelor, iar în 1914 Medalia Copley . În 1908, a devenit membru al Ordinului Meritului și a fost înnobilat , ceea ce i-a dat dreptul la titlul de Sir .

A fost președinte al Societății Regale din 1916 până în 1920. În 1919, unul dintre studenții săi, Ernest Rutherford , i-a succedat ca Catedra Cavendish în Fizică Experimentală. A murit pe30 august 1940în Cambridge și este îngropat în Westminster Abbey .

Cercetarea razelor catodice

În 1897, Thomson a dovedit experimental existența electronilor , care fusese prezisă de George Johnstone Stoney în 1874.

Această descoperire este rezultatul unei serii de experimente pe raze catodice .

În același an, își prezintă modelul de atom, modelul de budincă de prune .

Prima experiență

În primul său experiment, el explorează posibilitatea separării sarcinii electrice negative a razelor catodice prin magnetism .

Construiește un tub catodic care se termină într-o pereche de cilindri cu sloturi conectate la un electrometru .

Thomson descoperă că, dacă razele catodice sunt deviate de un câmp magnetic astfel încât să nu poată pătrunde prin fante, atunci electrometrul nu înregistrează cu greu nicio sarcină electrică. El concluzionează că sarcina negativă nu poate fi separată de raze.

A doua experiență

În al doilea experiment, el demonstrează că razele catodice pot fi deviate de un câmp electric, care este previzibil pentru particulele încărcate. Într-adevăr, alți cercetători au încercat fără succes să observe acest efect, dar Thomson crede că experimentele anterioare au fost greșite din cauza urmelor de gaz.

El construiește un tub cu raze catodice cu un vid mai mare și dotat cu un strat de vopsea fosforescentă la capăt pentru a detecta razele incidente.

Thomson demonstrează o abatere într-o direcție, ceea ce indică faptul că sarcina razelor catodice este negativă.

A treia experiență

Într-un al treilea experiment, Thomson a determinat raportul dintre sarcină și masă (e / m) al razelor catodice măsurând abaterea lor sub influența câmpului magnetic, precum și energia cinetică a acestora . Calculează un e / m de o mie de ori mai mare decât raportul analog pentru un ion hidrogen (H + ), ceea ce sugerează că razele catodice conțin particule foarte ușoare sau foarte încărcate.

Thomson ajunge la o concluzie îndrăzneață: razele catodice sunt formate din „corpusculi” care provin din interiorul atomilor electrozilor, ceea ce implică faptul că atomii sunt divizibili. „Particula” descoperită de Thomson este electronul deja prezis de Stoney .

Thomson își imaginează un „  model de budincă de prune  ” al atomului în care acești corpusculi (prunele) se mișcă în interiorul unei mări cu sarcini pozitive (budinca). Această idee este însă contrazisă mai târziu de Ernest Rutherford , care demonstrează că sarcina pozitivă este concentrată în nucleu.

Descoperirea electronului este anunțată pe 30 aprilie 1897în fața Instituției Regale și a provocat senzație în lumea științifică. În 1906, Thomson a primit Premiul Nobel pentru fizică .

În 1906, Thomson a arătat că atomul de hidrogen conține un singur electron. În acel moment, anumite teorii aveau în vedere diferite numere de electroni.

În 1912, a studiat compoziția amestecurilor de ioni pozitivi cunoscuți sub numele de „ioni anodici”. În timpul acestei cercetări, el măsoară devierea unui fascicul de neon ionizat (Ne + ) care trece printr-un câmp magnetic, precum și un câmp electric. Pe placa fotografică care servește ca detector, el observă două pete (vezi imaginea) care corespund atomilor de mase 20 și 22. El concluzionează că neonul este format din atomi de două mase diferite sau izotopi .

Această separare a atomilor de masa lor este primul exemplu de spectrometrie de masă , o metodă care a fost dezvoltată ulterior de Francis William Aston (student la Thomson) și Arthur Jeffrey Dempster  (ro) .

Lucrări

Note și referințe

Note

  1. Fiica lui Sir George E. Paget.

Referințe

  1. (en) „  ca recunoaștere a marilor merite ale investigațiilor sale teoretice și experimentale privind conducerea electricității prin gaze  ” în redacție, „  Premiul Nobel pentru fizică 1906  ”, Fundația Nobel , 2010. Accesat în iunie 13, 2010.
  2. Cavendish Profesor de Fizică Experimentală .
  3. London Gazette  : n o  28206, p.  9650 , 18-12-1908.
  4. (în) Harald Fritzsch, Elementary Particles: Building Blocks of Matter , World Scientific,2005, p.  12.

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe