|
|
|
|
|
|
|
物理学家
汤姆孙(Thomson,Sir Joseph John) 英国物理学家。1856年12月18日生于曼彻斯特附近的契桑霍耳;1940年8月30日卒于剑桥。 汤姆孙十四岁时进入曼彻斯特的一所专科学校,本打算学工科,但却对物理学逐渐发生了兴趣。1876年,他靠奖学金入剑桥大学读书,此后便在那里度过了他的一生。他毕业时的数学成绩名列全班第二。1883年(原文为1884年。一一译者),他接替退休的瑞利任物理学教授,当时他只有二十七岁。1884年,他又接替瑞利的卡文迪许实验室主任的职位,领导该实验室达三十余年之久(直到1919年)。英国能够于二十世纪前三十年在亚原子物理学领域保持显赫的领先地位,主要有赖于他的指导和教学能力。 起初,汤姆孙对麦克斯韦的电磁辐射理论,很感兴趣,这引导他去研究阴极射线。阴极射线是一种新奇的辐射形式,它本质上不是电磁辐射。克鲁克斯等人曾根据阴极射线在磁场中偏转的实验事实,认为阴极射线是由带负电的粒子所组成的。然而,这项实验并不能充分证明上述断言,因为还需要证明阴极射线也受磁场的影响,而当时尚未有人完成后一项实验证明。汤姆孙使用真空度极高的管子进行了实验,终于在1897年证实阴极射线在电场中偏转一一这是判定阴极射线确实是带电粒子的决定性证据。自此以后,阴极射线便被承认是一种粒子。 此外,汤姆孙对阴极射线粒子的荷质比(电荷对质量的比值)进行了测定。结果发现,如果认为阴极射线粒子所带的电荷等于法拉第的电解定律所算得的离子上的最小电荷,那么阴极射线粒子的质量仅仅是氢原子质量的一个很小的分数值(现在已知此值为1/1837)。由此可见,阴极射线粒子比起原子要小得多,汤姆孙就这样找开了亚原子粒子世界的大门。 阴极射线粒子曾被用作电流的单位。起先斯托尼曾为电流单位设想了一个名称,叫electron,洛伦兹不顾汤姆孙的反对,将这个名称来称呼阴极射线粒子(中译名为“电子”)。鉴于汤姆孙提出了阴极射线粒子存在的最终证据,并最先证明了它们具有亚原子尺度,所以他通常被认为是电子的发现者。 汤姆孙把电子看作构成物质的普遍成分,而且他是最先提出有关原子内部结构理论的人之一。但认为原子是一个带正电的球体,有数量恰好足够中和其正电荷的带负电的电子嵌入其中(就象葡萄干在蛋糕中一样)。这个理论虽说是一个良好的开端,但没过多久就被汤姆孙的学生卢瑟福所提出的一种更为有用的理论所替代。 1906年,汤姆孙由地对电子的研究而被授予诺贝尔物理奖,1908年又被册封为爵士。(后来,他有七个助手获得了诺贝尔奖。) 1906年以后,汤姆孙对戈尔德旋泰因发现的“极隧射线”发生兴趣。这些射线是带正电的离子流,因此汤姆孙称之为正射线。汤姆孙用磁场和电场使它们偏转,以使具有不同荷质比的离子分别射达同一张照相底板的不同部位。他在1912年进行这项实验时发现,氖气的离子落在两个不同的位置上,仿佛这些离子是两种类型的离子混合而成的;因此,这两类离子或者电荷不同,或者质量不同,或者电荷和质量都不同。当时,索迪已经提出了同位素的概念(所谓同位素是指同一种元素的质量不同的各类原子)。汤姆孙最先指出,普通元素也可能有同位素。汤姆孙的学生阿斯顿对此作了进一步研究,并确立了这一事实。
|
|
|
|
设为首页 | 加入收藏 | 广告服务 | 友情链接 | 版权申明
Copyriht 2007 - 2008 © 科普之友 All right reserved |