Что открыл томсон в физике
Джозеф Джон Томсон
английский физик, открывший электрон, Нобелевский лауреат
Джозеф Джон Томсон
Джозеф Томсон был одним из ярчайших физиков-классиков, ему принадлежит колоссальная роль в формировании большой международной школы физиков. За научные заслуги он был награжден медалями Франклина, Фарадея, Юза, Копли и другими наградами. В 1908 году ему было пожаловано дворянство, он являлся членом Академий наук многих стран.
Джозеф Джон Томсон (англ. Joseph John Thomson) родился 18 декабря 1856 года в пригороде Манчестера Читем-Хилле. В возрасте 14 лет его определили в Оуэнс-колледж (ныне Манчестерский университет), а затем он продолжил образование в Тринити-колледже Кембриджского университета. Именно тогда Томсон увлекся физикой и математикой, а важную роль в его карьере сыграли курсы экспериментальной физики при колледже.
В 1880 году он окончил обучение, получив степень бакалавра по математике, и уже на следующий год был избран членом ученого совета Тринити-колледжа и начал работать в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Первая статья Томсона, опубликованная в 1880 году, была посвящена электромагнитной теории света. В следующем году появились еще две работы.
Научные успехи Джозефа были высоко оценены руководителем лаборатории Кавендиша Рэлеем. Уходя в 1884 году с поста директора, он рекомендовал своим преемником Томсона, который с этого времени стал руководителем Кавендишской лаборатории и одновременно был профессором Кембриджского университета и Королевского института в Лондоне.
Наибольшую известность Томсону принесли его исследования, связанные с открытием электрона в 1897 году. Занимаясь изучением прохождения электрического тока через разреженные газы, он не только открыл электрон, но и определил его заряд, а также впервые измерил отношение заряда электрона к массе, разработал теорию движения электрона в магнитном и электрическом полях. За открытие электрона Томсон в 1906 году был удостоен Нобелевской премии по физике.
Томсон – один из основоположников классической электронной теории металлов. Им получено выражение для эффективного сечения рассеяния электромагнитных волн свободными электронами (формула Томсона). Эта формула и поныне играет видную роль в физике элементарных частиц. Важна роль ученого в открытии фотоэффекта и термоэлектронной эмиссии, а его исследования «каналовых» лучей легли в основу масс-спектрометрии.
Томсон дал объяснение непрерывного спектра рентгеновского излучения, установил природу положительных ионов, разработал так называемый метод парабол для измерения отношения заряда частицы к ее массе, который сыграл большую роль в исследовании изотопов.
В 1918 году Джозеф вышел в Кавендише в отставку, передав лабораторию своему ученику Э.Резерфорду, и возглавил Тринити-колледж в Кембридже.
Большое значение имела не только научная, но и организационная деятельность Томсона. Кавендишская лаборатория за время, когда он ее возглавлял, превратилась в ведущий исследовательский физический центр и стала научной школой для многих физиков-экспериментаторов. Там под его руководством работали крупнейшие ученые – Э.Резерфорд, Ч.Вильсон, Ф.Астон, У.Ричардсон, Ч.Баркла, П.Ланжевен, Д.Тейлор, Э.Эпплтон и другие.
Томсон был женат на Розе Пейджет, у них были сын и дочь. Сын Томсона Джордж Пейджт также со временем стал Нобелевским лауреатом по физике (в 1937 году за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах).
Умер Джозеф Джон Томсон 30 августа 1940 года в Кембридже, был похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне.
Томсон, Джозеф Джон
Содержание
Биография
Томсон родился в 1856 г в Читем-Хилле (Cheetham Hill) вблизи Манчестера. Изучал физику в лаборатории Бальфур Стюарта в Оуенс-колледже в Манчестере, затем в 1876 году выиграл стипендию на обучение в Кембридже, где проучился до 1880. С 1882 г. лектор по математике в Trinity Colledge (Кембридж). С 1884 г. заместил Рэлея, став профессором физики на кафедре экспериментальной физики в Кембридже. В 1882 г. удостоен премии Адамса за сочинение о движении вихрей («Treatise on the motion of vortex rings»). В 1890 женился на Розе Пейджт (Rose Paget), у них было двое детей.
В 1881 году Дж. Дж. Томсон ввёл понятие электромагнитной массы, назвав так ту часть массы, которая обусловлена энергией электростатического поля заряженной частицы. Эта работа считается первой работой, в которой обсуждается связь энергии и массы.
В 1897 открыл электрон, за что в 1906 году был удостоен Нобелевской премии по физике с формулировкой «за исследования прохождения электричества через газы». Сын Томсона Джордж Пейджт Томсон (George Paget Thomson, 1892—1975) также со временем стал Нобелевским лауреатом по физике — в 1937 году за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах.
В 1911 г. он разработал так называемый метод парабол для измерения отношения заряда частицы к её массе, который сыграл большую роль в исследовании изотопов.
За научные заслуги Томсон был награждён медалями Б. Франклина (1923 г.), М. Фарадея (1938 г.), Копли (1914 г.) и др.
Одним из учеников Томсона был Эрнест Резерфорд, который позже занял его пост.
Умер Томсон в Кембридже 30 августа 1940 г.
Публикации
Томсон в своих теоретических и экспериментальных работах является одним из наиболее талантливых и блестящих последователей Максвелла. Большинство работ его, напечатанных в «Philosophical Magazine», посвящено явлениям электрическим, в последнее же время особенно прохождению электричества через газы исследованию лучей Рентгена и Беккереля. Из сочинений Томсона известны: «The Application of dynamics to Physics and chemistry» (нем. пер.), в котором автор применяет общий метод Лагранжевых уравнений к решению многих вопросов физики и физической химии; «Recent Researches on Electricity and magnetism», являющееся как бы продолжением знаменитого курса Максвелла и трактующее в блестящем математическом изложении главным образом вопросы о прохождении электрических разрядов через газы; «Elementary Treatise on the mathematical Theory of electricity and magnetism» (немецкий перев.; русский перев. под ред. проф. Садовского).
Примечания
Ссылки
Полный список: 1600-х · 1700-х · 1800-х · 1900-х · 2000-х
Полный список | (1901—1925) | (1926—1950) | (1951—1975) | (1976—2000) | (2001—2025)
Полезное
Смотреть что такое «Томсон, Джозеф Джон» в других словарях:
ТОМСОН Джозеф Джон — ТОМСОН (Thomson) Джозеф Джон (1856 1940), английский физик, основатель научной школы, член (1884) и президент (1915 1920) Лондонского Королевского общества, иностранный член корреспондент Петербургской АН (1913) и иностранный почетный член (1925) … Энциклопедический словарь
Томсон Джозеф Джон — Томсон (Thomson) Джозеф Джон (18.12.1856, Читем Хилл, близ Манчестера, ‒ 30.8.1940, Кембридж), английский физик, член Лондонского королевского общества (с 1884, в 1915‒20 ‒ президент). Окончил Оуэнс колледж в Манчестере (1876) и Тринити колледж… … Большая советская энциклопедия
ТОМСОН Джозеф Джон — (Thomson, Joseph John) (1856 1940), английский физик, удостоенный Нобелевской премии по физике 1906 за работы, которые привели к открытию электрона. Родился 18 декабря 1856 в пригороде Манчестера Читем Хилле. В возрасте 14 лет поступил в Оуэнс… … Энциклопедия Кольера
ТОМСОН ДЖОЗЕФ ДЖОН — (1856 1940) – английский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 г., окончил Кембриджсий университет, профессора экспериментальной физики. Приступив к своим новым обязанностям в лаборатории, Томсон решил, что главным направлением его… … Философия науки и техники: тематический словарь
Томсон Джозеф Джон — … Википедия
Джозеф Джон Томсон — Дж. Дж. Томсон Сэр Джозеф Джон Томсон (18 декабря 1856 30 августа 1940) английский физик, открывший электрон, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 года. Содержание 1 Биография … Википедия
Томсон (физики) — Джозеф Джон Томсон. ТОМСОН (Thomson), английские физики, отец и сын. Джозеф Джон (1856 1940), один из создателей электронной теории металлов, открывший электрон и измеривший его заряд, основатель научной школы. Нобелевская премия (1906). Джордж… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Томсон — Томсон фамилия: Томсон, Александр Иванович русский лингвист. Томсон, Вирджил американский композитор. Томсон, Джеймс шотландский поэт и драматург. англ. James Alexander Thomson) американский биолог,… … Википедия
Томсон Уильям — (Thomson) (в 1892 за научные заслуги получил титул барона Кельвина, Kelvin) (1824 1907), английский физик, член (1851) и президент (1890 1895) Лондонского королевского общества, иностранный член корреспондент (1877) и иностранный почётный член… … Энциклопедический словарь
ТОМСОН — • ТОМСОН (Thomson) Элиа (1853 1937), американский инженер электрик и изобретатель, родился в Великобритании. Вместе с Эдвином Дж. Хьюстоном он разработал систему дугового освещения, а затем основал «Американскую Электрическую Компанию», которая… … Научно-технический энциклопедический словарь
Джозеф Джон Томсон
Joseph John Thomson
Джозеф Джон Томсон родился 18 декабря 1856 года в городе Читем-Хилл, Великобритания. В возрасте четырнадцати лет юношу определили в Манчестерский университет, а затем продолжил образование в Тринити-колледже Кембриджского университета. Именно тогда молодой человек увлекся физикой и математикой, а важную роль в его карьере сыграли курсы экспериментальной физики при колледже. В 1880 году окончил обучение, получив степень бакалавра по математике, и уже на следующий год избран членом ученого совета Тринити-колледжа и начал работать в Кавендишской лаборатории в Кембридже.
Первая статья Томсона, опубликованная в 1880 году посвящена электромагнитной теории света. В следующем году появились еще две работы. Научные успехи Джозефа оказались высоко оценены руководителем лаборатории Кавендиша Рэлеем. Уходя в 1884 году с поста директора, рекомендовал своим преемником Томсона, который с этого времени стал руководителем Кавендишской лаборатории и одновременно являлся профессором Кембриджского университета и Королевского института в Лондоне.
Наибольшую известность Томсону принесли его исследования и эксперименты, связанные с открытием электрона в 1897 году. Занимаясь изучением прохождения электрического тока через разреженные газы не только открыл электрон, но и определил его заряд, а также впервые измерил отношение заряда электрона к массе, разработал теорию движения электрона в магнитном и электрическом полях.
За открытие электрона Томсон в 1906 году удостоен Нобелевской премии по физике. Согласуясь со своими открытиями, ученый предложил новую модель атома. Хотя опыты, проведенные впоследствии Эрнестом Резерфордом заставили отказаться от данной модели, но она сыграла важную роль в формировании представлений о строении материи.
Джозеф Томсон являлся одним из основоположников классической электронной теории металлов. Ученым получено выражение для эффективного сечения рассеяния электромагнитных волн свободными электронами-формула Томсона. Эта формула и поныне играет видную роль в физике элементарных частиц.
Помимо этого, важна роль ученого в открытии фотоэффекта и термоэлектронной эмиссии, а его исследования «каналовых» лучей легли в основу масс-спектрометрии. Томсон дал объяснение непрерывного спектра рентгеновского излучения, установил природу положительных ионов, разработал так называемый метод парабол для измерения отношения заряда частицы к ее массе, который сыграл большую роль в исследовании изотопов.
Большое значение имела не только научная, но и организационная деятельность Томсона. Кавендишская лаборатория за время, когда Джозеф ее возглавлял, превратилась в ведущий исследовательский физический центр и стала научной школой для многих физиков-экспериментаторов. Под его руководством работали крупнейшие ученые: Эрнест Резерфорд, Чарльз Вильсон, Фрэнсис Астон, Оуэн Ричардсон, Чарлз Баркла, Поль Ланжевен, Эдуард Эпплтон.
Скончался Нобелевский лауреат Джозеф Джон Томсон 30 августа 1940 года в городе Кембридж. Похоронен в лондонском Вестминстерском аббатстве.
Джозеф Джон Томсон являлся членом многих научных сообществ, включая Лондонское королевское общество и Институт Франции, а также лауреатом многих премий и наград, среди которых следует отметить:
В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Джозефа Джона Томсона кратеру на обратной стороне Луны.
ТОМСОН Джозеф Джон
Полезное
Смотреть что такое «ТОМСОН Джозеф Джон» в других словарях:
ТОМСОН Джозеф Джон — ТОМСОН (Thomson) Джозеф Джон (1856 1940), английский физик, основатель научной школы, член (1884) и президент (1915 1920) Лондонского Королевского общества, иностранный член корреспондент Петербургской АН (1913) и иностранный почетный член (1925) … Энциклопедический словарь
Томсон, Джозеф Джон — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Томсон. Джозеф Джон Томсон Joseph John Thomson … Википедия
Томсон Джозеф Джон — Томсон (Thomson) Джозеф Джон (18.12.1856, Читем Хилл, близ Манчестера, ‒ 30.8.1940, Кембридж), английский физик, член Лондонского королевского общества (с 1884, в 1915‒20 ‒ президент). Окончил Оуэнс колледж в Манчестере (1876) и Тринити колледж… … Большая советская энциклопедия
ТОМСОН ДЖОЗЕФ ДЖОН — (1856 1940) – английский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 г., окончил Кембриджсий университет, профессора экспериментальной физики. Приступив к своим новым обязанностям в лаборатории, Томсон решил, что главным направлением его… … Философия науки и техники: тематический словарь
Томсон Джозеф Джон — … Википедия
Джозеф Джон Томсон — Дж. Дж. Томсон Сэр Джозеф Джон Томсон (18 декабря 1856 30 августа 1940) английский физик, открывший электрон, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 года. Содержание 1 Биография … Википедия
Томсон (физики) — Джозеф Джон Томсон. ТОМСОН (Thomson), английские физики, отец и сын. Джозеф Джон (1856 1940), один из создателей электронной теории металлов, открывший электрон и измеривший его заряд, основатель научной школы. Нобелевская премия (1906). Джордж… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Томсон — Томсон фамилия: Томсон, Александр Иванович русский лингвист. Томсон, Вирджил американский композитор. Томсон, Джеймс шотландский поэт и драматург. англ. James Alexander Thomson) американский биолог,… … Википедия
Томсон Уильям — (Thomson) (в 1892 за научные заслуги получил титул барона Кельвина, Kelvin) (1824 1907), английский физик, член (1851) и президент (1890 1895) Лондонского королевского общества, иностранный член корреспондент (1877) и иностранный почётный член… … Энциклопедический словарь
ТОМСОН — • ТОМСОН (Thomson) Элиа (1853 1937), американский инженер электрик и изобретатель, родился в Великобритании. Вместе с Эдвином Дж. Хьюстоном он разработал систему дугового освещения, а затем основал «Американскую Электрическую Компанию», которая… … Научно-технический энциклопедический словарь
Джозеф Томсон Биография и вклад в науку и химию
Джозеф Джон Томсон Он был выдающимся химиком для различных вкладов, таких как открытие электрона, его атомная модель, открытие изотопов или эксперимент с катодными лучами.
Он родился в Cheetam Hill, округ Манчестер, Англия, 18 декабря 1856 года. Также известен как «J.J.» Томсон, он изучал инженерию в Оуэнс-колледже, в настоящее время является частью Манчестерского университета, а затем и математику в Кембридже.
В 1890 году Дж. Дж. Томсон женился на Розе Элизабет Пейджет, дочери врача сэра Эдварда Джорджа Пейджета, с которым у меня было двое детей: девочка по имени Джоан Пейджет Томсон и мальчик Джордж Пейджет Томсон.
Последний станет известным ученым, получив в 1937 году Нобелевскую премию по физике за работу с электронами..
С юных лет Томсон сосредоточил свои исследования на структуре атомов, открыв, таким образом, существование электронов и изотопов среди многих других вкладов..
В 1906 году Томсон получил Нобелевскую премию по физике «в знак признания большой заслуги его теоретических и экспериментальных исследований в области проводимости электричества через газы», а также многие другие награды за свою работу. (1)
В 1908 году он был посвящен в рыцари британской короной и служил почетным профессором физики в Кембридже и в Королевском институте в Лондоне..
Он умер 30 августа 1940 года в возрасте 83 лет в городе Кембридж, Великобритания. Физик был похоронен в аббатстве Вестминстер, недалеко от гробницы сэра Исаака Ньютона. (2)
Основные вклады Томсона в науку
Открытие электрона
В 1897 году J.J. Томсон обнаружил новую частицу легче водорода, которая была крещена «электроном».
Водород считался единицей измерения атомного веса. До этого атом был наименьшим делением материи.
В этом смысле Томсон был первым, кто открыл отрицательно заряженные корпускулярные субатомные частицы..
Атомная модель Томсона
Атомная модель Томсона была структурой, которую английский физик приписал атомам. Для ученого атомы были сферой положительного заряда.
Там были погружены отрицательно заряженные электроны, равномерно распределенные по этому положительно заряженному облаку, нейтрализуя положительный заряд массы атома.
Эта новая модель заменяет модель, разработанную Далтоном, и позже она будет опровергнута Резерфордом, учеником Томсона в Кавендишских лабораториях Кембриджа..
Разделение атомов
Томсон использовал положительные или анодные лучи для разделения атомов разной массы. Этот метод позволил ему рассчитать электричество, переносимое каждым атомом, и количество молекул на кубический сантиметр..
Будучи способным делить атомы различной массы и заряда, физик обнаружил существование изотопов. Таким образом, благодаря изучению положительных лучей, он сделал большой шаг вперед в направлении масс-спектрометрии..
Открытие изотопов
Джей-Джей Томсон обнаружил, что ионы неона имеют разные массы, то есть разные атомные массы. Так Томсон показал, что у неона есть два подтипа изотопов: неон-20 и неон-22..
Изотопы, изученные по сей день, являются атомами одного и того же элемента, но их ядра имеют разные массовые числа, так как они состоят из разных количеств нейтронов в их центре.
Эксперименты с катодными лучами
Когда отрицательный электрод, или также называемый катодом, нагревается, он излучает излучение, направленное к положительному электроду или аноду, по прямой линии, если на этом пути нет магнитного поля..
Если стенки стекла трубки покрыты люминесцентным материалом, попадание катодов в этот слой создает проекцию света.
Томсон изучил поведение катодных лучей и пришел к выводу, что лучи распространяются по прямой линии..
Также, что эти лучи могли отклоняться от их траектории присутствием магнита, то есть магнитного поля. Кроме того, лучи могли перемещать лопасти с силой массы циркулирующих электронов, демонстрируя тем самым, что электроны имели массу.
Джей-Джей Томсон экспериментировал с изменением газа внутри электронно-лучевой трубки, но поведение электронов не менялось. Также катодные лучи согревали предметы, попавшие между электродами.
В заключение Томсон показал, что катодные лучи оказывают световое, механическое, химическое и тепловое воздействие..
Катодно-лучевые трубки и их световые свойства были трансцендентными для более позднего изобретения лампового телевидения (CTR) и видеокамер..
Масс-спектрометр
Джей-Джей Томсон создал первый подход к масс-спектрометр. Этот инструмент позволил ученому изучить отношение массы к заряду электронно-лучевых трубок и измерить, насколько они отклоняются под воздействием магнитного поля и количества энергии, которую они несут..
В результате этого исследования он пришел к выводу, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных корпускул, которые находятся внутри атомов, таким образом, постулируя делимость атома и порождая фигуру электрона..
Аналогичным образом, достижения в области масс-спектрометрии продолжались до сегодняшнего дня, развиваясь различными способами для отделения электронов от атомов..
Кроме того, Томсон первым предложил первый волновод в 1893 году. Этот эксперимент состоял в распространении электромагнитных волн в контролируемой цилиндрической полости, который был впервые проведен в 1897 году лордом Рэлеем, еще одной Нобелевской премией по физике..
Волноводы будут широко использоваться в будущем, даже сегодня, для передачи данных и волоконной оптики..
Наследие Томсона
Томсон (Th) был создан как единица измерения масс-нагрузки в масс-спектрометрии, предложенная химиками Куксом и Роквудом в честь Томсона..
Эта методика позволяет определить распределение молекул вещества по его массе и, распознавая его, которые присутствуют в образце вещества.