ТОМСОН Джозеф Джон ТОМСОН Джозеф Джон
ТО́МСОН (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) АН СССР. Директор Кавендишской лаборатории (1884-1919). Исследовал прохождение электрического тока через разреженные газы. Открыл (1897) электрон и определил (1898) его заряд. Предложил (1903) одну из первых моделей атома. Один из создателей электронной теории металлов. Нобелевская премия (1906).
ТО́МСОН (Thomson) Джозеф Джон (18 декабря 1856, Чэтем Хилл, пригород Манчестера - 30 августа 1940, Кембридж; похоронен в Вестминстерском аббатстве), английский физик, член Лондонского королевского общества (см.
ЛОНДОНСКОЕ КОРОЛЕВСКОЕ ОБЩЕСТВО)
с 1884 и его президент (1916-20 гг.), автор исследований электрических токов в разреженных газах и катодных лучей, объяснивший непрерывность спектра рентгеновских лучей, выдвинувший идею о существовании изотопов (см.
ИЗОТОПЫ)
и получивший ее экспериментальное подтверждение, создатель одной из первых моделей атома, лауреат Нобелевской премии.
Математик приходит в физику
Родился в семье продавца книг. Отец хотел, чтобы он стал инженером, и когда Джозеф достиг четырнадцати лет, его отдали учиться в колледж Оуэна (впоследствии Манчестерский университет).
До середины 19 века в университетах не существовало исследовательских лабораторий и профессора, проводившие опыты, делали это у себя дома. Первая физическая лаборатория была открыта в Кембридже в 1874 г. Ее возглавил Джеймс Клерк Максвелл (см.
МАКСВЕЛЛ Джеймс Клерк)
, а после его ранней кончины - лорд Рэлей (см.
РЭЛЕЙ Джон Уильям)
, вышедший в отставку в 1884.
И тогда неожиданно для многих Томсон, двадцативосьмилетний математик, только начинавший экспериментальные исследования, был избран кавендишевским профессором и директором лаборатории. Будущее показало, что этот выбор оказался весьма удачным.
Начало экспериментов
Внимание многих физиков в то время привлекали проблемы электричества и магнетизма. Уже появились (хотя еще не вошли во всеобщее употребление) уравнения Максвелла. Однако, Томсон обратился не к той части электродинамики, которая рассматривает напряженности полей, порождаемых «заданными» источниками (т. е. плотности зарядов и токов которых известны), а именно вопросом о физической природе самих этих источников. В теории самого Максвелла этот вопрос почти не обсуждался. Для него электрический ток - все, что порождает магнитное поле (не меняющиеся со временем распределения электрических зарядов создают только электрические поля). Томсона увлек вопрос о носителях зарядов. Он начал с исследования токов в разреженных газах, чем занимались тогда и в ряде других лабораторий. Томсон обнаружил, что проводимость газов увеличивается под воздействием рентгеновских лучей. Важные результаты были получены им при исследовании катодных лучей. т.е. потоков, исходящих из катодов (отрицательных электродов) разрядных трубок. Об их физической природе высказывались тогда различные мнения. Большинство немецких физиков полагало, что это - волны, подобные рентгеновским лучам, тогда как английские видели в них поток частиц. В 1894 Томсону удалось измерить их скорость, которая оказалась в 2000 раз меньше световой, что явилось убедительным доводом в пользу корпускулярной гипотезы. Через год французского экспериментатор Жан Перрен (см.
ПЕРРЕН Жан Батист)
выяснил знак электрического заряда катодных лучей: попадая на металлический цилиндр, они заряжали его отрицательно. Оставалось определить массу частиц. Эту проблему также с блеском смог разрешить Томсон. Но, прежде чем начать эксперимент, он обратился к теории и рассчитал, как должна двигаться заряженная частица в скрещенных электрическом и магнитном полях. Отклонение такой частицы получалось зависящим от отношения ее заряда к массе. Начался эксперимент (нужно заметить, что Томсон чаще всего, тщательно, во всех деталях продумав эксперимент, предоставлял его проведение помощникам). Его результаты показали, что масса частиц почти в 2000 раз меньше. чем у самых легких ионов - ионов водорода. Что же касается заряда, то у ионов он уже был надежно вычислен на базе опытов по электролизу и оказался положительным. Поскольку атом водорода имеет нулевой заряд, это наводило на мысль, что существуют равные по величине и противоположные по знаку носители дискретных порций электрических зарядов. Те частицы, которые входили в состав катодных лучей, были вскоре названы электронами. Их открытие было одним из важнейших достижений физики конца 19 века, и оно непосредственно связано с именем Томсона, удостоенного за него в 1906 Нобелевской премии.
Модель атома
В том же 1897, когда было зарегистрировано открытие электрона, Томсон обратился к проблеме атома. Придя к убеждению, что, вопреки своему названию, атом не является неделимым, Томсон предложил модель его устройства. По этой модели атом выступал в виде положительно заряженной «капли», внутри которой «плавали» маленькие отрицательно заряженные шарики - электроны. Под действием кулоновских сил они располагались вблизи центра атома в виде цепочек определенных конфигураций (в которых можно было даже усмотреть нечто напоминающее упорядоченность в периодической таблице Менделеева). Если какой-то толчок отклонял электроны от положений равновесия, начинались колебания (связь со спектрами!) и кулоновские силы стремились восстановить исходное равновесие. Хотя опыты, проведенные впоследствии в той же кавендишевской лаборатории преемником Томсона, Э. Резерфордом (см.
РЕЗЕРФОРД Эрнест)
заставили отказаться от этой модели, она сыграла немалую роль в формировании представлений о строении материи.
От электронов к ядрам
Начав работу в кавендишевской лаборатории с исследования рассеяния рентгеновских лучей, Томсон пришел к формуле, носящей его имя и описывающей рассеяние электромагнитных волн на свободных электронах. Эта формула и поныне играет видную роль в физике элементарных частиц. Важна была также роль Томсона в открытии фотоэффекта (см.
ФОТОЭФФЕКТ)
и термоэлектронной эмиссии. Очень плодотворной оказалась и идея использования скрещенных полей для измерения отношений зарядов частиц к их массам. На этой идее основана работа масс-спектрографов, которые нашли широкое применение в физике ядра и, в частности, сыграли существенную роль для открытия изотопов (ядер, имеющих различные массы, но одинаковые заряды, чем определяется их химическая неразличимость). Отметим, что предсказание существования изотопов и экспериментальное обнаружение некоторых из них также было сделано Томсоном.
Томсон был одним из ярчайших физиков-классиков. Правда, он застал появление квантовой теории (становление которой происходило в значительной степени на его глазах и при непосредственном участии его молодых коллег), появление теории относительности и атомной и ядерной физики. Более того, его личное участие в том грандиозном пересмотре всего физического миропонимания, которое принесли первые десятилетия нового века, было несомненным и глубоким. Но он до конца дней сохранял веру в существование механического эфира, несмотря на успехи релятивистской теории, которую он воспринимал лишь как отражение некоторых математических свойств уравнений Максвелла. По отношению к квантовой теории он довольно долго оставался в положении скептического наблюдателя и изменил мнение о ней лишь после того, как его сын Джордж Паджет Томсон на опыте обнаружил волновые свойства у электронов (за что был удостоен в 1937 Нобелевской премии). Томсону принадлежит колоссальная роль в формировании большой международной школы физиков. «Он не был блестящим лектором в прямом понимании этого слова, но его лекции впечатляли кристальной ясностью, с которой он давал объяснения, а также красотой и простотой лекционных демонстраций», - так писал о нем Макс Борн (см.
БОРН Макс)
, который... сам был его учеником в 1907 и на своем примере почувствовал все обаяние его личности». В 1918 Томсон вышел в Кавендише в отставку, передав лабораторию Резерфорду, и возглавил Тринити-колледж (колледж Святой Троицы).
Энциклопедический словарь . 2009 .
Смотреть что такое "ТОМСОН Джозеф Джон" в других словарях:
В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Томсон. Джозеф Джон Томсон Joseph John Thomson … Википедия
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
- (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
- … Википедия
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 фамилия: Томсон, Александр Иванович русский лингвист. Томсон, Вирджил американский композитор. Томсон, Джеймс шотландский поэт и драматург. англ. James Alexander Thomson) американский биолог,… … Википедия
- (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
Родился 18 декабря 1856 года, Читэм близ Манчестера, Великобритания
Умер 30 августа 1940 года, Кембридж, Великобритания
Нобелевская премия по физике 1906 года.
Формулировка Нобелевского комитета: «В признание огромного вклада в теоретические и экспериментальные исследования проводимости газов».
Наш нынешний персонаж кажется неординарным даже на фоне «обычного» нобелевского лауреата. Ну, начнем с того, что семь его «научных сыновей» тоже стали нобелиатами (до пяти премий он дожил). Как и многие его «научных внуки» (и о самом известном «научном сыне», и об одном из внуков мы писали , ). Стал нобелевским лауреатом и его родной сын, причем по поводу той же элементарной частицы, которую открыл наш герой. Догадались? Ну конечно же… Встречайте – JJ.
И это не псевдоним какого-то рэпера, здесь старая добрая Англия. «Джей-Джей» - это имя собственное, хотя и является сокращением от «сэр Джозеф Джон Томсон». Впрочем, Томсон не был по рождению дворянином, как и его самый известный ученик Резерфорд. Он родился в семье книготорговца, тоже JJ (Джозефа Джеймса) Томсона и Эммы Суиндейлс. Отец хотел, чтобы сын получил хорошее образование и стал инженером, а посему в 14 лет Джей-Джей младший отправился в Оуэнс-колледж, ныне известный как Манчестерский университет.
Два года спустя Томсона-старшего не стало. Не стало и денег, однако помогла мать и хорошая успеваемость, обеспечившая стипендию. Обучение продолжилось. В Оуэнс-колледже был великолепный курс экспериментальной физики. Однако, чтобы заниматься физикой, уже тогда было нужно хорошее знание математики. И Томсон поступает в Тринити-колледж Кембриджа, где занимается теоретической физикой и математикой. В 1880 году, в 24 года, он получает звание бакалавра и начинает работать в Кавендишской лаборатории (фактически – физфак Кембриджа).
современный вид Кавендишской лаборатории
Напомним читателям, что лаборатория получила своё название не по имени знаменитого химика Генри Кавендиша, а по имени канцлера Кембриджа Уильяма Кавендиша (Генри был 2-м лордом Кавендишем, а Уильям – 7-м), пожертвовавшего большие деньги на ее строительство.хотя, конечно, память о Генри Кавендише в ней сохранялась.
Четыре года спустя, в 1884 году, когда Томсону еще не исполнилось 28, и никаких особенных научных достижений, кроме славы хорошего физика и математика с «правильными руками», за ним не числилось, случается удивительное. В отставку ушел директор Кавендишской лаборатории Джон Уильям Стретт, третий барон Рэлей, матерый человечище, который впоследствии (в 1904 году) получит нобелевскую премию за открытие аргона и оставит свой титул в истории науки в терминах рэлеевского рассеяния и волнах Рэлея. До Стретта пост директора занимал сам Джеймс Клерк Максвелл (кстати, потративший много времени на разбор и публикацию научного архива Генри Кавендиша).
Джон Уильям Стретт
И тут на этот важный пост назначают Томсона. Удивительно! Пишут, что один американский физик, стажировавшийся в лаборатории, узнав о новом кавендишевском профессоре, бежал на родину со словами «бессмысленно работать под началом профессора, который всего на два года старше тебя», а один кембриджский воспитатель-наставник высказался жестче: «…критические времена наступают в университете, если профессорами делаются просто мальчики!». При этом выбор сделал сам уходящий в отставку Стретт. Может быть, потому, что при отсутствии пока что, как говорится, «прорывных» результатов, талант Томсона был все же очевиден? Недаром его первую печатную научную работу издали в «Трудах лондонского королевского общества», когда ему было всего 19. В любом случае, Стретт не ошибся – Томсон прекрасно руководил лабораторией более трети века, как и его предшественник получил Нобелевскую премию и сдал свой пост не менее великому ученому… Но об этом позже.
Став директором и получив большую свободу действий, Томсон начал изучать электрическую проводимость газов в трубке Крукса. Это стеклянный сосуд с двумя электродами в противоположных концах его, из которого выкачан почти весь воздух. Собственно, Уильям Крукс, создатель этого прибора, обнаружил, что при достаточном разрежении воздуха стекло на противоположном катоду конце трубки, начинает флуоресцировать желто-зеленым светом, видимо, под действием некоего излучения, которое было названо катодными лучами.
Флуоресценция в катодной трубке
сэр Уильям Крукс с катодной трубкой. Шарж 1902 года
Несколько слов нужно, конечно, сказать о самом Уильяме Круксе, создателе катодной трубки. Известнейший ученый, открывший таллий и получивший в лабораторных условиях гелий, был заядлым спиритистом. В 1874 году он, будучи 42 лет от роду, в самом расцвете научных сил, опубликовал статью, в которой заявлял, что спиритизм – это научно и явления духов происходят на самом деле. Скандал был такой, что Круксу пришлось на много лет «залечь на дно» – дождаться того, что его научный авторитет стал незыблем, как и позиции в Королевском научном обществе, дождаться рыцарского титула (1897) и в 1898 году совершить некий "каминг-аут", но в духе тех лет.
Крукс и вызываемый им дух
Крукс заявил, что он – убежденный гомосексуалист спиритуалист. Им Крукс и оставался до самой смерти в 1919 году. Так что с 1913 по 1915 год Лондонское королевское общество возглавлял по-нашему – лжеученый (но только в этом). Кстати, в 1915 году на 6 лет Крукса на этом посту сменил наш герой.
Но вернемся на три десятилетия назад, от старого Крукса к молодому Томсону. К началу его занятий с трубкой Крукса в научном мире шли серьезные споры – условно говоря, представители британской школы (и сам Крукс) считали, что катодные лучи – это поток неких частиц, а представители, условно говоря, германской, основываясь на не очень достоверных опытах Герца, считали, что они представляют собой волны эфира – некоей субстанции, пронизывающей пространство.
катодная трубка Томсона c магнитными катушками для отклонения электронов
Главной заслугой Томсона стало то, что он сумел показать: катодные лучи – это все-таки частицы (корпускулы, как называл их сам Томсон), при этом – всегда одни и те же. Томсон даже сумел померить соотношение заряда к массе частицы – ныне одну из фундаментальных констант. Так были открыты электроны, а человечество сделало первый шаг в глубины атома. Cам Томсон стал автором первой модели строения атома, которую называли "пудинг с изюмом" - в некоем размазанном положительно заряженном теле плавают или просто вкраплены "изюминки" - электроны.
атом Томсона
Полвека спустя его родной сын и ученик получит нобелевскую премию за то, что сумел показать двойственную природу электрона, открыв его волновые свойства. А намного раньше его первый ученик сделает следующий шаг в познании структуры атома и разрушит "вкусную" модель Томсона.
Еще до открытия электрона (1896−1897), в 1895 году в жизни Томсона и всей британской и мировой науки произошло еще одно важнейшее событие (нет, не Нобелевская премия – ее тогда вообще не присуждали, и заслуженную награду Томсон получит только в 1906 году; как мы понимаем, первые годы нобелевский комитет «выбирал» достойных физиков из весьма большой обоймы). В Кавендишской лаборатории появился первый докторант (research-student) Томсона, молодой новозеландец по имени Эрнест Резерфорд.
новозеландский научный журнал "Резерфорд"
Именно вместе с ним Томсон сделал главное открытие своей жизни. Письма Резерфорда невесте сохранили нам описание Томсона и его семьи. «Он очень приятен в беседе и вообще вовсе не представляет собою старомодное ископаемое. Что касается внешности, он среднего роста, темноволос и очень моложав. Весьма скверно побрит и носит довольно длинные волосы. У него худощавое продолговатое лицо, выразительное голова, от носа спускаются вниз две глубокие вертикальные складки… Он пригласил меня на ленч к себе на Скруп-Террас, где я увидел его жену – высокую шатенку с болезненным лицом, но очень приветливую и словоохотливую…».
Надо сказать, что Джи-Джи был совершенно приличным мужчиной и нормальным завлабом. Раз уж запал глаз на студентку в собственной лабе – женись. Тем более, что папа студентки – региус-профессор медицины в Кембридже. В 1890 году 28-летний Томсон и Роза Паджет сыграли свадьбу, через два года у них родился первенец – Джордж Паджет. Нобелевский лауреат 1937 года за открытие волновой природы электрона, если что.
Джордж Паджет Томсон
Кстати, если кто хочет статистики по номинациям, то вот вам:
Нобелевская премия по физике, 1906 год. 18 номинаций.
Дж.Дж. Томсон - 8 номинаций
Гэйбриел Липманн (лауреат 1908 года) - 3
Анри Пуанкаре (его номинировали целый 51 раз, но так и не дали премию) - 3
Людвиг Больцман (вот уж кто заслужил премию, но увы - в 1906 году умер) - 2
Остальные - по 1 (среди них однофамилец Томсона - Уильям Томсон (1824-1907), более известный как лорд Кельвин, тоже не успевший получить премию)
Томсон прожил долгую жизнь. Он заработал дворянство, как любил говорить Владимир Ворошилов, «своим собственным умом», он стал нобелиатом. В 1913 году он стал главой Лондонского Королевского общества, в 1919 – передал профессорство вернувшемуся в Кембридж Резерфорду. Стали нобелиатами семь его сотрудников, начиная с первого докторанта Резерфорда, которого Томсон пережил и похоронил. Он дождался нобелевской премии своего сына. Он был главой Лондонского Королевского общества, главой Тринити-Колледжа…
Когда он умер, ему было 84 года; шла Вторая мировая война, в разгаре была битва за Британию. Джей-Джей удостоился высочайшей чести быть похороненным в Вестминстерском аббатстве. Кстати, еще один интересный момент: Томсон – один из немногих нобелиатов первых лет, которых мы можем увидеть и услышать. На сайте Нобелевского комитета есть запись, сделанная в 1934 году, где Томсон рассказывает об открытии электрона.
А о самом вкладе Томсона, начавшего создавать школу Кавендишской лаборатории, можно сказать словами Оливера Лоджа: «Насколько меньше знал бы мир, если б Кавендишской лаборатории не было бы на свете. Но насколько уменьшилась бы слава этой прославленной лаборатории, если бы сэр Дж. Дж. Томсон не был одним из ее директоров!».
Исследовательская группа в Кавендише. 1932. Сидят (слева направо): Рэтклифф, П. Капица, Д. Чадвик, Ладенберг, Дж. Дж. Томсон. Э. Резерфорд, Ч. Вильсон, Ф. Астон, Ч. Эллис, П. Блэккет Д. Коккрофт. Во втором ряду: четвертый слева - Маркус Олифант; четвертый справа - Норман Фезер.
Английский физик, основатель научной школы, лауреат Нобелевской премии по физике за 1906 год.
В 1897 году открыл электрон (до этого, со времён Демокрита , атомы считались пределом делимости материи).
«Дж. Дж. Томсон - вспоминал: «Я сделал первое сообщение о существовании этих корпускул на вечернем заседании Королевского института в очередную пятницу 30 апреля 1897 года… Много времени спустя один выдающийся физик рассказал мне, что подумал тогда, будто я всем им нарочно морочу голову. Я не был этим удивлён, ибо сам пришёл к такому объяснению своих экспериментов с большой неохотой: лишь убедившись, что от опытных данных никуда не скрыться, я объявил о моей вере в существование тел, меньших, чем атомы. Так вот что смущало: мысль о реальности тел, меньших, чем атомы! А сегодня может смутить само это признание. Неужели на исходе великого века естествознания физики ещё так мало знали о микромире, что у них не было даже уверенности в сложности атомов? Больше двух тысячелетий отделяло их от древних атомистов, а представление о первоосновах вещественного мира было у них едва ли не тем же, что у Демокрита или Лукреция Кара (не трудившихся с утра до вечера ни в каких лабораториях)».
Данин Д.С., Вероятностный мир, М., «Знание», 1981 г., с. 18.
В 1903 году учёный предложил одну из первых моделей атома, считая, что атом похож на «пудинг с изюмом» – это положительно заряженная сфера с вкраплёнными в неё электронами…
В 1884–1919 годах Дж. Дж. Томсон – руководитель Кавендишской лаборатории.
Его сын - Джордж Томсон / George Thomson стал Нобелевским лауреатом по физике в 1937 году за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах.
Джордж Томсон вспоминал об отце: «Джи-Джи получил математическое образование, много занимался теорией и до преклонных лет сохранил мастерство математического анализа, но образ его мышления был сугубо физическим. Математика была только орудием, но не источником вдохновения. Вдохновение же черпалось из чёткого видения физических идей. Эскизы экспериментов Джи-Джи любил делать на оборотной стороне конвертов (кенвертов, как говорил Джи-Джи. Вероятно, в Манчестере, когда Джи-Джи был мальчишкой, в ходу было именно такое произношение). Джи-Джи привлекало представление о силовых линиях, введённое Фарадеем под впечатлением от картины, которую железные опилки образуют вблизи магнита, и развитое позднее Максвеллом . И электрические, и магнитное силовые линии Джи-Джи склонен был считать физической реальностью. Современные теории рассматривают электромагнитные силовые линии просто как удобное математическое понятие. Но это понятие очень полезно, тем более сейчас, когда исследуются способы удержания горячих газов с помощью магнитных полей, чтобы получить термоядерную реакцию. Известная установка «Зета» предназначена для решения именно этой задачи. Томсон был твёрдо убежден в важности правильного подхода к проблеме. Он называл это проще: «взяться за нужный конец палки». Поэтому Джи-Джи отвергал обычный подход к новым задачам, когда вначале уходят из лаборатории и садятся за литературу по теме. Вместо этого Томсон советовал самому обдумать проблему и попробовать свой независимый метод решения. Позднее можно познакомиться и с тем, что сделали другие, однако если с этим поспешить, то потом будет трудно избавиться от предвзятых представлений и вряд ли удастся отыскать какой-то оригинальный подход к задаче».
– английский физик, обладатель Нобелевской премии, один из основоположников классической электронной теории металлов. Автор исследований катодных лучей и прохождения тока в разреженных газах. Открыт электрон и определил его заряд.
Родился Джозеф Томсон 18 декабря 1856 года в английском городке Читхэм-Хилл, пригороде Манчестера. Его отец был книготорговцем, он хотел дать сыну инженерное образование. В 14 лет Джозефа послали на учебу в Оуэнс-колледж в Манчестер, а затем в Тринити-колледж при Кембриджском университете. При колледже открылись курсы экспериментальной физики, которые по сути и определили дальнейшую судьбу Джозефа Томсона – он всерьез увлекся физикой и математикой. После окончания колледжа в 1880 году Джозеф получает степень бакалавра по математике. В этом году юный ученый пишет статью на тему «Электромагнитная теория света» и уже через год становится членом ученого совета Тринити-колледжа. К 1884 году Томсон уже профессор Кембриджского университета и руководитель Кавендишской лаборатории при колледже.
Занимаясь изучением прохождения электрического тока через разреженные газы, Томсон в 1897 году открывает электрон. Кроме того, он определяет его заряд и отношение заряда к массе электрона. За свои исследования ученому в 1906 году присуждают Нобелевскую премию в области физики. Также Джозеф Джон разработал теорию движения, открытого им электрона, в электрическом и магнитном полях . На основании своих наблюдений, Томсон предлагает свою модель атома. Он предложил, что атом – это положительно заряженная сфера с вкрапленными в нее электронами. Хотя в последствие она была опровергнута его последователями, но все же сыграла огромную роль в процессе изучения строения материи.
Джозеф Джон Томсон является одним из основоположников классической электронной теории металлов. Его формула (формула Томсона) до сих пор применяется в физике элементарных частиц для определения эффективного сечения рассеяния электромагнитных волн свободными электронами.
Результаты его исследований сыграли важную роль в дальнейшем открытии фотоэффекта и термоэлектрической эмиссии. Джозеф Томсон установил природу положительных ионов, дал объяснение непрерывному спектру рентгеновского излучения. Он разработал метод парабол для измерения отношения электрического заряда элементарной частицы к ее массе, тем самым открыл путь для масштабного изучения изотопов.
За свою научную деятельность ученый был награжден медалями Франклина , Фарадея, Копли, Юза. Был лауреатом Нобелевской премии. Являлся членом Академий наук многих стран. Умер Джозеф Джон Томсон 30 августа 1940 году в Кембридже. За заслуги в области научной деятельности и величайший вклад в развитие многих направлений науки был похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне.
ТОМСОН, ДЖОЗЕФ ДЖОН (Thomson, Joseph John) (1856–1940), английский физик, удостоенный в 1906 Нобелевской премии по физике за работы, которые привели к открытию электрона. Родился 18 декабря 1856 в пригороде Манчестера – Читем-Хилле. Поступил в Оуэнс-колледж (впоследствии Манчестерский университет), продолжил образование в Тринити-колледже Кембриджского университета. С 1918 и до конца жизни – ректор Тринити-колледжа. В 1884–1919 Томсон – профессор Кембриджского университета и одновременно руководитель Кавендишской лаборатории; в 1905–1918 – профессор Королевской ассоциации в Лондоне.
Наибольшую известность Томсону принесли его работы, связанные с открытием электрона: в 1897, исследуя отклонение катодных лучей в магнитном и электрическом полях, Томсон обнаружил, что они представляют собой поток отрицательно заряженных частиц. Измерил отношение заряда частиц к массе и показал, что они в 1837 раз легче атома водорода. В 1899 обнаружил электроны в фототоке, наблюдал эффект термоэлектронной эмиссии. Изучал особенности электрического разряда в газах, дал объяснение непрерывного спектра рентгеновского излучения.
Томсон – один из основоположников электронной теории металлов (1900). Им получено выражение для эффективного сечения рассеяния электромагнитных волн свободными электронами (формула Томсона). В 1903 построил одну из первых моделей атома, предположив, что атом – это положительно заряженная сфера с вкрапленными в нее электронами. В 1904 Томсон высказал идею о том, что электроны в атоме образуют различные конфигурации, обусловливающие периодичность химических элементов; тем самым он попытался установить связь между электронной структурой атома и его химическими свойствами.
Начиная с 1905 Томсон приступил к детальному экспериментальному исследованию т.н. «каналовых» лучей – быстро движущихся частиц, образующихся за катодом газоразрядной трубки, в котором проделано отверстие. Отклоняя эти лучи в электрическом и магнитном полях, он разложил их на компоненты, число и свойства которых зависели от состава газа в трубке. Эта работа послужила основой масс-спектрометрии. В 1911 Томсон разработал метод парабол для измерения отношения массы частицы к ее заряду, что имело важное значение для исследования изотопов. В 1912 получил первые данные о существовании изотопов – обнаружил атомы неона с массой 20 и 22.
Кавендишская лаборатория за время, когда ее возглавлял Томсон, превратилась в ведущий исследовательский центр. Здесь под руководством Томсона работали Ф.Астон, У.Вильсон, Э.Резерфорд, У.Ричардсон и др. За научные заслуги Томсон был награжден медалями Б.Франклина (1923), М.Фарадея (1938), Копли (1914) и др.
