Sir Joseph John Thomson, znany także jako J. J. Thomson (ur.
18 grudnia
1856
w
Manchesterze
, zm.
30 sierpnia
1940
w
Cambridge
) –
fizyk
angielski
, odkrywca
elektronu
. W 1906 r. otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
Młodość
Ojciec Josepha był księgarzem i wydawcą. W latach chłopięcych Joseph posiadał mikroskop i umiał się nim posługiwać, co skierowało jego zainteresowanie ku badaniom naukowym. Mając 14 lat wstąpił do Ovens-College w
Manchester
(późniejszy uniwersytet). W czasie pobytu w kolegium młody Joseph opracowuje pomiary dla swego profesora, badającego plamy na
Słońcu
. W tym czasie pada ofiarą eksplozji, która groziła mu utratą wzroku. Prowadził prace z dziedziny
elektrostatyki
, zaś po ich ukończeniu udaje się do
Cambridge
, gdzie pozostaje już do końca życia. Pracował jako profesor na
Uniwersytecie Cambridge
(
Wielka Brytania
) od
1884
roku.
Praca na Uniwersytecie Cambridge
W prawym dolnym rogu zdjęcia ślady dwóch izotopów neonu: neon-20 i neon-22
Pierwsze lata pobytu w
Cambridge
poświęca na studia
matematyki
czystej i stosowanej, ogłasza kilka prac z tej dziedziny. Zapoznaje się tam z teorią
Maxwella
.
Po uzyskaniu dyplomu obejmuje wykłady matematyki na
Uniwersytecie Cambridge
i rozpoczyna pracę w
Laboratorium Cavendisha
. Tutaj rozpoczyna pracę pod kierunkiem
Karola Rayleigha
polegającą na wyznaczaniu zależności jednostek ładunku elektrycznego w układzie elektrostatycznym i elektromagnetycznym. Była to praca żmudna i trudna, a już pierwsze wyniki wykazywały niewielkie różnice od przewidywanych teoretycznie. Początkowo samodzielne prace Thomsona mają charakter teoretyczny. Po rezygnacji Karola Rayleigha w
1884
roku otrzymał stanowisko profesora Katedry Fizyki Doświadczalnej i kierownictwo
Laboratorium Cavendisha
.
Po objęciu kierownictwa prowadzi badania nad przewodnictwem gazów i tym zagadnieniem zajmował się przez dłuższy okres. W rok po odkryciu przez
Roentgena
promieni X
, Thomson wraz z
Ruthefordem
wydaje pracę O przewodzeniu elektryczności przez gazy wystawione na działanie promieni Roentgena. Z prac tych wyciągnięto wniosek, że to przewodnictwo zawdzięczamy pewnym cząstkom obecnym w gazie, i że te cząstki są naelektryzowane. Przeprowadza kilka doświadczeń nad promieniowaniem katodowym ustalając doświadczenie, stosunek ładunku do masy (e:m) dla elektronu jak i różnych gazów - dwiema metodami dla różnych gazów i rodzajów materiału katody. Thomson wysuwa stąd wniosek o istnieniu materii w nowym stanie, o istnieniu w atomach różnych substancji korpuskuł o jednakowej masie i jednakowym ładunku elektrycznym, które przy wyładowaniach wyzwalają z atomów katody oraz molekuł gazu podczas dysocjacji korpuskuły te nazwano później elektronami. Thomson rozstrzygnął przez zastosowanie komory
Wilsona
, że masa elektronu jest 1000 razy mniejsza, niż masa cząsteczki wodoru.
Thomson wprowadził do fizyki pojęcie jonu gazowego oraz elektronu, stwierdzając jego uniwersalną naturę i po raz pierwszy określił jego stałą fizyczną. Opracował także teorię dwóch głównych metod oceny liczby elektronów zawartych w atomach różnych pierwiastków. Przyjął, że atom jest kulką materii o ładunku dodatnim, w której pogrążone są elektrony. Łączny ich ładunek co do wartości bezwzględnej równy jest ładunkowi kuli. Późniejsze prace Thomsona nad promieniami i stosunkiem e:m dla promieni kanalikowych doprowadziły do odkrycia izotopów. Stworzył liczne prace nad teorią elektronów, prowadząc prace nad wyładowaniami w gazach rozrzedzonych i inne. Prowadził prace nad przewodnictwem
prądu elektrycznego
przez
gazy
. Za prace te otrzymał w
1906
roku
Nagrodę Nobla
z fizyki. Skonstruował pierwszy
spektrometr mas
. W roku 1911 dokonał pierwszej analizy wiązki jonów. W roku 1913 odkrył wraz z
Astonem
istnienie izotopów neonu. Był członkiem
Royal Society
oraz
PAU
.
Życie prywatne wielkiego fizyka
Joseph James Thomson był wspaniałym eksperymentatorem. Miał jakoby niezgrabne ręce, a jego matka z tego względu nigdy nie pozwalała mu na wbicie nawet jednego gwoździa. Uchodził za człowieka milczącego, ale na zebraniach towarzyskich błyszczał dowcipem. Kochał kwiaty dziko rosnące i hodowane, posiadał dużo wiadomości z dziedziny
botaniki
, ale kwiatów sam nie hodował. Interesował się sportem, głównie grą w
krykieta
,
tenisa
i
piłką nożna
.
Jego syn
George Paget Thomson
był także znanym fizykiem.