Джей Джей Томсон

Британский физик (1856–1940).

Сэр Джозеф Джон Томсон OM FRS ^[1] (18 декабря 1856 – 30 августа 1940) был британским физиком и лауреатом Нобелевской премии по физике , которому приписывают открытие электрона , первой субатомной частицы, которая была обнаружена.

В 1897 году Томсон показал, что катодные лучи состоят из ранее неизвестных отрицательно заряженных частиц (теперь называемых электронами), которые, по его расчетам, должны иметь тела намного меньшие, чем атомы, и очень большое отношение заряда к массе . ^[2] Томсону также приписывают обнаружение первых доказательств существования изотопов стабильного (нерадиоактивного) элемента в 1913 году в рамках его исследования состава канальных лучей (положительных ионов). Его эксперименты по определению природы положительно заряженных частиц вместе с Фрэнсисом Уильямом Астоном были первым применением масс-спектрометрии и привели к разработке масс-спектрографа. ^{[2] [3]}

Томсон был удостоен Нобелевской премии по физике 1906 года за работу по проводимости электричества в газах. ^[4] Томсон также был учителем, и семь его учеников получили Нобелевские премии: Эрнест Резерфорд (химия, 1908 г.), Лоуренс Брэгг (физика, 1915 г.), Чарльз Баркла (физика, 1917 г.), Фрэнсис Астон (химия, 1922 г.), Чарльз Томсон Рис Уилсон (физика, 1927 г.), Оуэн Ричардсон (физика, 1928 г.) и Эдвард Виктор Эпплтон (физика, 1947 г.). ^[5] Только опыт наставничества Арнольда Зоммерфельда предлагает сопоставимый список успешных студентов.

Образование и личная жизнь

Джозеф Джон Томсон родился 18 декабря 1856 года в Читам-Хилл , Манчестер , Ланкашир , Англия. Его мать, Эмма Суинделлс, происходила из местной текстильной семьи. Его отец, Джозеф Джеймс Томсон, управлял антикварным книжным магазином, основанным прадедом Томсона. У него был брат Фредерик Вернон Томсон, который был на два года моложе его. ^[6] Дж. Дж. Томсон был сдержанным, но набожным англиканцем . ^{[7] [8] [9]}

Его раннее образование было в небольших частных школах, где он продемонстрировал выдающийся талант и интерес к науке. В 1870 году он был принят в колледж Оуэнса в Манчестере (ныне Манчестерский университет ) в необычно молодом возрасте 14 лет и попал под влияние Бальфура Стюарта , профессора физики, который посвятил Томсона в физические исследования. ^[10] Томсон начал экспериментировать с контактной электрификацией и вскоре опубликовал свою первую научную статью. ^[11] Его родители планировали записать его учеником инженера в компанию Sharp, Stewart & Co , производителя локомотивов, но эти планы были прерваны, когда его отец умер в 1873 году. ^[6]

В 1876 году он перешел в Тринити-колледж в Кембридже . В 1880 году он получил степень бакалавра гуманитарных наук по математике ( Второй спорщик в Трипосе ^[12] и 2-я премия Смита ). ^[13] Он подал заявку и стал членом Тринити-колледжа в 1881 году. ^[14] Он получил степень магистра гуманитарных наук (с премией Адамса ) в 1883 году. ^[13]

Семья

В 1890 году Томсон женился на Роуз Элизабет Пэджет в церкви Святой Марии Меньшей . Роуз, дочь сэра Джорджа Эдварда Пэджета , врача, а затем королевского профессора физики в Кембридже , интересовалась физикой. Начиная с 1882 года женщины могли посещать демонстрации и лекции в Кембриджском университете. Роуз посещала демонстрации и лекции, в том числе лекции Томсона, что привело к их отношениям. ^[15]

У них было двое детей: Джордж Пейджет Томсон , который также был удостоен Нобелевской премии за работу по волновым свойствам электрона, и Джоан Пейджет Томсон (позже Чарнок), ^[16] ставшая писательницей, пишущей детские книги, не художественная литература и биографии. ^[17]

Карьера и исследования

Обзор

22 декабря 1884 года Томсон был назначен профессором физики Кавендиша в Кембриджском университете . ^[2] Это назначение вызвало немалое удивление, учитывая, что такие кандидаты, как Осборн Рейнольдс или Ричард Глейзбрук, были старше и имели больший опыт в лабораторной работе. Томсон был известен своей работой как математик, где его признали исключительным талантом. ^[18]

В 1906 году он был удостоен Нобелевской премии «в признание больших заслуг его теоретических и экспериментальных исследований по проводимости электричества газами». Он был посвящен в рыцари в 1908 году и награжден орденом «За заслуги» в 1912 году. В 1914 году он прочитал в Оксфорде романскую лекцию на тему «Теория атома». В 1918 году он стал магистром Тринити-колледжа в Кембридже , где оставался до своей смерти. Он умер 30 августа 1940 года; его прах покоится в Вестминстерском аббатстве , ^[19] рядом с могилами сэра Исаака Ньютона и его бывшего ученика Эрнеста Резерфорда . ^[20]

Резерфорд сменил его на посту Кавендишского профессора физики . Шестеро научных сотрудников и младших коллег Томсона ( Чарльз Гловер Баркла , ^[21] Нильс Бор , ^[22] Макс Борн , ^[23] Уильям Генри Брэгг , Оуэн Уилланс Ричардсон ^[24] и Чарльз Томсон Рис Уилсон ^[1] ) получили Нобелевские премии. по физике, а двое ( Фрэнсис Уильям Астон ^[25] и Эрнест Резерфорд ^[26] ) получили Нобелевскую премию по химии. Сын Томсона ( Джордж Пейджет Томсон ) также получил Нобелевскую премию по физике 1937 года за доказательство волновых свойств электронов. ^[27]

Ранняя работа

Магистерская работа Томсона « Трактат о движении вихревых колец» , получившая премию , свидетельствует о его раннем интересе к атомной структуре. ^[4] В ней Томсон математически описал движения вихревой теории атомов Уильяма Томсона . ^[18]

Томсон опубликовал ряд статей, посвященных как математическим, так и экспериментальным вопросам электромагнетизма. Он исследовал электромагнитную теорию света Джеймса Клерка Максвелла , ввёл понятие электромагнитной массы заряженной частицы и продемонстрировал, что движущееся заряженное тело, по-видимому, будет увеличиваться в массе. ^[18]

Большую часть его работ по математическому моделированию химических процессов можно считать ранней вычислительной химией . ^[2] В дальнейшей работе, опубликованной в виде книги под названием « Приложения динамики к физике и химии» (1888 г.), Томсон рассмотрел преобразование энергии в математических и теоретических терминах, предполагая, что вся энергия может быть кинетической. ^[18] Его следующая книга « Заметки о недавних исследованиях в области электричества и магнетизма» (1893 г.) была основана на «Трактате Максвелла об электричестве и магнетизме » и иногда называлась «третьим томом Максвелла». ^[4] В нем Томсон сделал упор на физические методы и эксперименты и включил подробные рисунки и схемы устройств, в том числе ряд устройств для прохождения электричества через газы. ^[18] Его третья книга «Элементы математической теории электричества и магнетизма» (1895 г.) ^[28] была читаемым введением в широкий круг предметов и приобрела значительную популярность в качестве учебника. ^[18]

Первая страница заметок о последних исследованиях в области электричества и магнетизма (1893 г.)

Серия из четырех лекций, прочитанных Томсоном во время визита в Принстонский университет в 1896 году, впоследствии была опубликована под названием « Разряд электричества через газы» (1897). Томсон также прочитал серию из шести лекций в Йельском университете в 1904 году ^.

Открытие электрона

Некоторые ученые, такие как Уильям Праут и Норман Локьер , предположили, что атомы состоят из более фундаментальной единицы, но они предполагали, что эта единица имеет размер самого маленького атома — водорода. Томсон в 1897 году был первым, кто предположил, что одна из фундаментальных единиц атома более чем в 1000 раз меньше атома, предполагая существование субатомной частицы, ныне известной как электрон. Томсон открыл это благодаря своим исследованиям свойств катодных лучей. Томсон сделал свое предположение 30 апреля 1897 года после открытия того, что катодные лучи (в то время известные как лучи Ленарда ) могут распространяться в воздухе гораздо дальше, чем ожидалось для частиц размером с атом. ^[29] Он оценил массу катодных лучей, измерив тепло, выделяющееся при попадании лучей на тепловой переход, и сравнив это значение с магнитным отклонением лучей. Его эксперименты показали, что катодные лучи не только более чем в 1000 раз легче атома водорода, но и что их масса одинакова для любого типа атома, из которого они произошли. Он пришел к выводу, что лучи состоят из очень легких отрицательно заряженных частиц, которые являются универсальным строительным блоком атомов. Он назвал частицы «тельцами», но позже ученые предпочли название « электрон» , предложенное Джорджем Джонстоном Стоуни в 1891 году, еще до фактического открытия Томсона. ^[30]

В апреле 1897 года у Томсона были лишь первые признаки того, что катодные лучи могут отклоняться электрическим способом (предыдущие исследователи, такие как Генрих Герц, считали, что это невозможно). Через месяц после объявления Томсоном о корпускуле он обнаружил, что может надежно отклонять лучи с помощью электрического поля, если вакуумировать разрядную трубку до очень низкого давления. Сравнивая отклонение пучка катодных лучей электрическим и магнитным полями, он получил более надежные измерения отношения массы к заряду, которые подтвердили его предыдущие оценки. ^[31] Это стало классическим средством измерения отношения заряда к массе электрона. (Сам заряд не измерялся до эксперимента Роберта А. Милликена с каплей масла в 1909 году.)

Томсон считал, что корпускулы возникают из атомов газовых примесей внутри его электронно-лучевых трубок . Таким образом, он пришел к выводу, что атомы делимы и что корпускулы являются их строительными блоками. В 1904 году Томсон предложил модель атома, предположив, что это сфера положительной материи, внутри которой электростатические силы определяют расположение корпускул. ^[2] Чтобы объяснить общий нейтральный заряд атома, он предположил, что корпускулы распределены в однородном море положительного заряда. В этой « модели сливового пудинга » электроны рассматривались как погруженные в положительный заряд, как изюм в сливовом пудинге (хотя в модели Томсона они не были стационарными, а быстро вращались по орбитам). ^{[32] [33]}

Томсон сделал это открытие примерно в то же время, когда Уолтер Кауфман и Эмиль Вихерт обнаружили правильное соотношение массы и заряда этих катодных лучей (электронов). ^[34]

Название «электрон» было принято для этих частиц научным сообществом, главным образом благодаря поддержке Г.Ф. Фитцджеральда , Дж. Лармора и Х.А. Лоренца . ^{[35] : 273} Этот термин был первоначально придуман Джорджем Джонстоном Стоуни в 1891 году как предварительное название основной единицы электрического заряда (которая тогда еще не была открыта). ^{[36] [37]} В течение нескольких лет Томсон отказывался использовать слово «электрон», потому что ему не нравилось, как некоторые физики говорили о «положительном электроне», который должен был быть элементарной единицей положительного заряда, точно так же, как «отрицательный электрон». «— элементарная единица отрицательного заряда. Томсон предпочитал придерживаться слова «тельце», которое он строго определял как отрицательно заряженное. ^[38] В 1914 году он уступил, используя слово «электрон» в своей книге « Теория атома» . ^[39] В 1920 году Резерфорд и его коллеги согласились назвать ядро ​​иона водорода «протоном», установив отдельное название для наименьшей известной положительно заряженной частицы материи (которая в любом случае может существовать независимо). ^[40]

Изотопы и масс-спектрометрия

В правом нижнем углу этой фотопластинки нанесена маркировка двух изотопов неона: неон-20 и неон-22.

В 1912 году в рамках своего исследования состава потоков положительно заряженных частиц, тогда известных как канальные лучи , Томсон и его научный сотрудник Ф. У. Астон направили поток ионов неона через магнитное и электрическое поле и измерили его отклонение, поместив фотографическая пластинка на своем пути. ^[6] Они наблюдали два блика на фотографической пластинке (см. изображение справа), что свидетельствовало о двух разных параболах отклонения, и пришли к выводу, что неон состоит из атомов двух разных атомных масс (неон-20 и неон-22). , то есть двух изотопов . ^{[41] [42]} Это было первое свидетельство существования изотопов стабильного элемента; Фредерик Содди ранее предположил существование изотопов для объяснения распада некоторых радиоактивных элементов.

Разделение Томсоном изотопов неона по их массе было первым примером масс-спектрометрии , которая впоследствии была усовершенствована и развита в общий метод Ф. У. Астоном и А. Дж. Демпстером . ^{[2] [3]}

Эксперименты с катодными лучами

Ранее физики спорили о том, являются ли катодные лучи нематериальными, как свет («какой-то процесс в эфире » ), или же они «на самом деле полностью материальны и… отмечают пути частиц материи, заряженных отрицательным электричеством», цитируя Томсона. ^[31] Эфирная гипотеза была расплывчатой, ^[31] но гипотеза частиц была достаточно определенной, чтобы Томсон мог ее проверить.

Магнитное отклонение

Томсон первым исследовал магнитное отклонение катодных лучей. Катодные лучи создавались в боковой трубке слева от аппарата и проходили через анод в главный колпак , где они отклонялись магнитом. Томсон определил их путь по флуоресценции на квадратном экране в банке. Он обнаружил, что независимо от материала анода и газа в банке отклонение лучей было одинаковым, что позволяет предположить, что лучи имели одинаковую форму, независимо от их происхождения. ^[43]

Электрический заряд

Электронно-лучевая трубка, с помощью которой Дж. Дж. Томсон продемонстрировал, что катодные лучи могут отклоняться магнитным полем и что их отрицательный заряд не является отдельным явлением.

Хотя сторонники эфирной теории допускали возможность образования отрицательно заряженных частиц в трубках Крукса , они полагали ^, что они являются всего лишь побочным продуктом и что сами катодные лучи ^{несущественны . [ нужна цитата ]} Томсон намеревался исследовать, сможет ли он на самом деле отделить заряд от лучей.

Томсон сконструировал трубку Крукса с электрометром , расположенным в стороне от прямого пути катодных лучей. Томсон мог проследить путь луча, наблюдая за фосфоресцирующим пятном, которое он создавал в месте попадания на поверхность трубки. Томсон заметил, что электрометр регистрировал заряд только тогда, когда он отклонял к нему катодный луч с помощью магнита. Он пришел к выводу, что отрицательный заряд и лучи — это одно и то же. ^[29]

Электрическое отклонение

Электронно-лучевая трубка с электрическим отклонением

В мае – июне 1897 года Томсон исследовал, могут ли лучи отклоняться электрическим полем. ^[6] Предыдущие экспериментаторы не смогли этого заметить, но Томсон считал, что их эксперименты были ошибочными, поскольку в трубках содержалось слишком много газа.

Томсон сконструировал трубку Крукса с лучшим вакуумом. В начале трубки находился катод, из которого исходили лучи. Лучи заострялись до пучка двумя металлическими щелями — первая из этих щелей выполняла роль анода, вторая была соединена с землей. Затем луч проходил между двумя параллельными алюминиевыми пластинами, которые создавали между ними электрическое поле, когда они были подключены к батарее. Конец трубки представлял собой большую сферу, луч которой ударялся о стекло, создавая светящееся пятно. Томсон приклеил к поверхности этой сферы шкалу для измерения отклонения луча. Любой электронный луч сталкивается с некоторыми атомами остаточного газа внутри трубки Крукса, тем самым ионизируя их и создавая в трубке электроны и ионы ( пространственный заряд ); в предыдущих экспериментах этот объемный заряд электрически экранировал внешнее электрическое поле. Однако в трубке Крукса Томсона плотность остаточных атомов была настолько низкой, что объемного заряда электронов и ионов было недостаточно для электрического экранирования внешнего приложенного электрического поля, что позволило Томсону успешно наблюдать электрическое отклонение.

Когда верхняя пластина была подключена к отрицательному полюсу батареи, а нижняя пластина к положительному полюсу, светящаяся пластина перемещалась вниз, а при смене полярности пластина перемещалась вверх.

Измерение отношения массы к заряду

В своем классическом эксперименте Томсон измерил отношение массы к заряду катодных лучей, измеряя, насколько они отклоняются магнитным полем, и сравнивая это с электрическим отклонением. Он использовал тот же аппарат, что и в своем предыдущем эксперименте, но поместил разрядную трубку между полюсами большого электромагнита. Он обнаружил, что отношение массы к заряду было более чем в тысячу раз ниже , чем у иона водорода (H ⁺ ), что предполагает либо то, что частицы были очень легкими, либо очень сильно заряженными. ^[31] Примечательно, что лучи от каждого катода давали одинаковое соотношение массы к заряду. В этом отличие от анодных лучей (теперь известно, что они возникают из положительных ионов, испускаемых анодом), где отношение массы к заряду варьируется от анода к аноду. Сам Томсон по-прежнему критически относился к тому, что установила его работа, в своей речи на вручении Нобелевской премии, говоря о «частицах», а не о «электронах».

Расчеты Томсона можно резюмировать следующим образом (в его первоначальных обозначениях, используя F вместо E для электрического поля и H вместо B для магнитного поля):

Электрическое отклонение определяется выражением , где Θ - угловое электрическое отклонение, F - интенсивность приложенного электрического тока, e - заряд частиц катодных лучей, l - длина электрических пластин, m - масса частиц катодных лучей и v — скорость частиц катодного луча. Магнитное отклонение определяется выражением , где φ — угловое магнитное отклонение, а H — напряженность приложенного магнитного поля. ${\displaystyle \Theta =Fel/mv^{2}}$ ${\displaystyle \phi =Hel/mv}$

Магнитное поле менялось до тех пор, пока магнитное и электрическое отклонения не стали одинаковыми, при . Это можно упростить, чтобы дать . Электрическое отклонение измерялось отдельно, чтобы получить Θ и H, F и l были известны, поэтому можно было рассчитать m/e. ${\displaystyle \Theta =\phi ,Fel/mv^{2}=Hel/mv}$ ${\displaystyle m/e=H^{2}l/F\Theta }$

Выводы

Поскольку катодные лучи несут заряд отрицательного электричества, отклоняются электростатической силой, как если бы они были отрицательно наэлектризованы, и действуют на них магнитной силой точно так же, как эта сила действовала бы на отрицательно наэлектризованное тело, движущееся по пути этих лучей, я не вижу выхода из заключения, что они представляют собой заряды отрицательного электричества, переносимые частицами материи.

—  Джей Джей Томсон ^[31]

Что касается источника этих частиц, Томсон полагал, что они возникают из молекул газа вблизи катода.

Если в очень напряженном электрическом поле вблизи катода молекулы газа диссоциируют и расщепляются не на обычные химические атомы, а на эти первичные атомы, которые мы для краткости будем называть корпускулами; и если эти частицы заряжены электричеством и выбрасываются из катода электрическим полем, они будут вести себя точно так же, как катодные лучи.

—  Джей Джей Томсон ^[44]

Томсон представлял себе, что атом состоит из этих корпускул, вращающихся в море положительного заряда; это была его модель сливового пудинга . Позднее эта модель оказалась неверной, когда его ученик Эрнест Резерфорд показал, что положительный заряд сосредоточен в ядре атома.

Другая работа

В 1905 году Томсон открыл естественную радиоактивность калия . ^[45]

В 1906 году Томсон продемонстрировал, что на атом водорода приходится только один электрон . Предыдущие теории допускали различное количество электронов. ^{[46] [47]}

Награды и почести

За свою жизнь

Мемориальная доска в память об открытии электрона Дж. Дж. Томсоном возле старой Кавендишской лаборатории в Кембридже.

Автохромный портрет Жоржа Шевалье, 1923 год.

Томсон ок.  1920–1925 гг.

Томсон был избран членом Королевского общества (FRS) ^{[1] [48]} и назначен профессором Кавендишской экспериментальной физики в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета в 1884 году. [ ^2] За свою карьеру Томсон завоевал множество наград и наград. включая:

• Премия Адамса (1882 г.)
• Королевская медаль (1894 г.)
• Медаль Хьюза (1902 г.)
• Медаль Ходжкинса (1902 г.)
• Нобелевская премия по физике (1906 г.)
• Медаль Эллиота Крессона (1910)
• Медаль Копли (1914 г.)
• Медаль Франклина (1922 г.)

Томсон был избран членом Королевского общества ^[1] 12 июня 1884 года и занимал пост президента Королевского общества с 1915 по 1920 год.

Томсон был избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1902 году, ^{международным} членом Американского философского общества в 1903 году и Национальной академии наук США ^в 1903 году ^.

В ноябре 1927 года Томсон открыл здание Томсона, названное в его честь, в школе Лейса в Кембридже. ^[52]

Посмертный

В 1991 году в его честь в масс-спектрометрии в качестве единицы измерения отношения массы к заряду был предложен томсон (символ: Th). ^[53]

Джей-Джей Томсон-авеню, расположенная на территории Западного Кембриджа Кембриджского университета , названа в честь Томсона. ^[54]

Премия «Медаль Томсона» , спонсируемая Международным фондом масс-спектрометрии , названа в честь Томсона. ^[55]

Медаль и премия Института физики Джозефа Томсона названы в честь Томсона. ^[56]

Смотрите также

• Список президентов Королевского общества

Рекомендации

1. Рэлей (1941). «Джозеф Джон Томсон. 1856–1940». Некрологи членов Королевского общества . 3 (10): 586–609. дои : 10.1098/rsbm.1941.0024 .
2. "Джозеф Джон "Джей Джей" Томсон" . Институт истории науки . Июнь 2016 года . Проверено 20 марта 2018 г.
3. Джонс, Марк. «Газовая хроматография-масс-спектрометрия». Американское химическое общество . Проверено 19 ноября 2019 г.
4. "Джей Джей Томсон - Биографический". Нобелевская премия по физике 1906 года . Нобелевский фонд . Проверено 11 февраля 2015 г.
5. Сенгупта, Судипто (6 апреля 2015 г.). «Выдающийся профессор: Джей Джей Томсон и его фабрика Нобелевской премии». Пробаши . Дурга Пуджа и Культурная Ассоциация (Индия) . Проверено 7 августа 2022 г. Среди его учеников-лауреатов Нобелевской премии Резерфорд, Астон, Вильсон, Брэгг, Баркла, Ричардсон и Эпплтон.
6. Дэвис и Фальконер, Дж. Дж. Томсон и открытие электрона
7. Питер Дж. Боулер, Примирение науки и религии: дебаты в Британии начала двадцатого века (2014). Издательство Чикагского университета. п. 35. ISBN 9780226068596 . «И лорд Рэлей, и Джей Джей Томсон были англиканцами». 
8. Сигер, Раймонд. 1986. «Джей Джей Томсон, англиканец», в «Перспективах науки и христианской веры», 38 (июнь 1986 г.): 131–132. Журнал Американского научного сообщества. «Как профессор, Дж. Дж. Томсон посещал воскресную вечернюю службу в часовне колледжа, а как Учитель – утреннюю службу. Он был постоянным причастником в англиканской церкви. Кроме того, он проявлял активный интерес к Троицкой миссии в Камбервелле. Что касается его частной религиозной жизни, Дж. Дж. Томсон неизменно практиковал ежедневное коленопреклонение и читал Библию перед сном каждый вечер. Он действительно был практикующим христианином!» ( Раймонд Сигер 1986, 132).
9. Ричардсон, Оуэн. 1970. «Джозеф Дж. Томсон», в Национальном биографическом словаре , 1931–1940. LG Wickham Legg, редактор. Издательство Оксфордского университета .
10. Роберт Джон Стратт (1941). «Джозеф Джон Томсон, 1856–1940». Биографические мемуары членов Королевского общества . 3 (10): 587–609. дои : 10.1098/rsbm.1941.0024 .
11. Джозеф Томсон (1876). «XX. Эксперименты по контактному электричеству между непроводниками». Труды Королевского общества . 25 (171–178): 169–171. дои : 10.1098/rspl.1876.0039 .
12. Грейсон, Майк (22 мая 2013 г.). «Ранняя жизнь Дж. Дж. Томсона: вычислительная химия и газоразрядные эксперименты». Профили по химии . Фонд химического наследия . Проверено 11 февраля 2015 г.
13. "Томсон, Джозеф Джон (THN876JJ)" . База данных выпускников Кембриджа . Кембриджский университет.
14. Университет, Манчестер (1882). Календарь Университета Виктории на сессию 1881–2. п. 184 . Проверено 11 февраля 2015 г. ^{[ ISBN отсутствует ]}
15. Наварро, Хауме (2012). История электрона: Дж. Дж. и Г. П. Томсоны. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-139-57671-0.
16. «Джоан Пейджет Томсон (позже Чарнок), дочь» . Национальный архив . Кембриджский университет: Библиотека Тринити-колледжа . Проверено 22 марта 2020 г.
17. NA, NA (2016). Справочник писателей. Спрингер. ISBN 978-1-349-03650-9.
18. Ким, Донг-Вон (2002). Лидерство и творчество: история Кавендишской лаборатории, 1871–1919. Дордрехт: Клювер Акад. Опубл. ISBN 978-1402004759. Проверено 11 февраля 2015 г.
19. Зал ученых аббатства, Арканзас, с. 63: Лондон; Роджер и Роберт Николсон; 1966 год
20. Вестминстерское аббатство. «Сэр Джозеф Джон Томсон».
21. "Чарльз Гловер Баркла - Биографический". Нобелевская премия . Нобелевские лекции по физике 1901–1921 гг., Издательство Elsevier. 1967 год . Проверено 11 октября 2022 г. он работал под руководством Дж. Дж. Томсона в Кавендишской лаборатории в Кембридже.
22. "Нильс Бор - Биографический". Нобелевская премия . Нобелевские лекции по физике 1922–1941 гг., Издательство Elsevier, Амстердам. 1965 год . Проверено 18 октября 2022 г. он остановился в Кембридже, где получил прибыль, следя за экспериментальной работой, проводимой в Кавендишской лаборатории под руководством сэра Дж. Дж. Томсона.
23. "Макс Борн - Биографический". Нобелевская премия . Нобелевские лекции по физике, 1942–1962 гг., Издательство Elsevier. 1964 год . Проверено 11 октября 2022 г. Затем Борн на короткое время отправился в Кембридж, чтобы учиться у Лармора и Дж. Дж. Томсона.
24. "Сэр Оуэн Уилланс Ричардсон, британский физик". Британская энциклопедия . Проверено 18 октября 2022 г. Ричардсон, выпускник (1900 г.) Тринити-колледжа в Кембридже и студент Дж. Дж. Томсона в Кавендишской лаборатории.
25. "Фрэнсис В. Астон - Биографический" . Нобелевская премия . Нобелевские лекции по физике 1922–1941 гг., Издательство Elsevier. 1966 год . Проверено 13 октября 2022 г. В конце 1909 года он принял приглашение сэра Дж. Дж. Томсона работать его ассистентом в Кавендишской лаборатории.
26. "Эрнест Резерфорд - Биография" . NobelPrize.org . Проверено 6 августа 2013 г. в качестве студента-исследователя в Кавендишской лаборатории под руководством Дж. Дж. Томсона.
27. "Биографический фильм Джорджа Пэджета Томсона" . Нобелевская премия . Проверено 8 июня 2022 г. он провел эксперименты по поведению электронов... которые показали, что электроны ведут себя как волны...
28. Маккензи, А. Стэнли (1896). «Обзор: Элементы математической теории электричества и магнетизма Дж. Дж. Томсона» (PDF) . Бык. амер. Математика. Соц . 2 (10): 329–333. дои : 10.1090/s0002-9904-1896-00357-8 .
29. Томсон, Джей-Джей (1897). «Катодные лучи». Электрик . 39 : 104.
30. Фальконер, Изобель (2001). «От корпускул к электронам» (PDF) . В Бухвальде, JZ; Уорвик, А. (ред.). Истории Электрона . МТИ Пресс. стр. 77–100. ISBN 978-0262024945.
31. Томсон, JJ (7 августа 1897 г.). «Катодные лучи» (PDF) . Философский журнал . 5. 44 (269): 293. дои :10.1080/14786449708621070 . Проверено 4 августа 2014 г.
32. Меллор, Джозеф Уильям (1917), Современная неорганическая химия, Longmans, Green and Company, стр. 868. Согласно гипотезе Дж. Дж. Томсона, атомы построены из систем вращающихся колец электронов.
33. Даль (1997), с. 324: «Тогда модель Томсона состояла из однородно заряженной сферы положительного электричества (пудинга) с дискретными корпускулами (сливами), вращающимися вокруг центра по круговым орбитам, общий заряд которых был равен положительному заряду и противоположен ему».
34. Чоун, Маркус (29 марта 1997 г.). "Форум: Кто же открыл электрон?". Новый учёный (2075) . Проверено 17 октября 2020 г. Маркус Чоун говорит, что правда не совсем такая, как предполагают книги по истории.
35. О'Хара, JG (март 1975 г.). «Джордж Джонстон Стоуни, ФРС, и концепция электрона». Заметки и отчеты Лондонского королевского общества . 29 (2). Королевское общество: 265–276. дои : 10.1098/rsnr.1975.0018. JSTOR  531468. S2CID  145353314.
36. Джордж Джонстон Стоуни (1891). «О причине двойных линий и равноудаленных спутников в спектрах газов». Научные труды Королевского Дублинского общества . 4 : 583–608.
37. Джордж Джонстон Стоуни (1894). «Об «Электроне» или атоме электричества». Философский журнал . Серия 5. 38 (233): 418–420.
38. Джей Джей Томсон (1907). «Современная теория электропроводности металлов». Журнал Института инженеров-электриков . 38 (183): 455–468. дои : 10.1049/jiee-1.1907.0026.: «Возможно, я смогу лучше всего выразить свою признательность, попытавшись ответить на вопросы, которые обратился ко мне профессор Сильванус Томпсон. Я думаю, что его первый вопрос был скорее вопросом об обозначениях относительно разницы между электроном и корпускулой. Я предпочитаю корпускулу по двум причинам: во-первых, это мой собственный ребенок, и я испытываю к нему своего рода родительскую привязанность, и, во-вторых, я думаю, что у него есть одно достоинство, которого нет у термина «электрон». Мы говорим о положительных и отрицательных электронах. и я думаю, что когда вы используете один и тот же термин для обоих, это предполагает, что существует, так сказать, равенство в свойствах. С моей точки зрения, разница между отрицательным и положительным является существенной, и гораздо большей, чем я. думаю, можно предположить, используя термин «положительный электрон» и «отрицательный электрон». Поэтому я предпочитаю использовать специальный термин для обозначения отрицательных единиц и называть их корпускулой. Корпускула — это просто отрицательный электрон».
39. Джей Джей Томсон (1914). Атомная теория. Оксфорд Кларендон Пресс.
40. Орм Массон (1921). «Конституция атомов». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 41 (242): 281–285. дои : 10.1080/14786442108636219.
    Сноска Эрнеста Резерфорда: «Во время написания этой статьи в Австралии профессор Орм Массон не знал, что название «протон» уже было предложено как подходящее название для единицы массы, близкой к 1, в пересчете на кислород 16, это, по-видимому, входит в ядерную структуру атомов. Вопрос о подходящем названии для этого подразделения обсуждался на неформальной встрече ряда членов Секции А Британской ассоциации [по развитию науки] в Кардиффе в этом году. Имя «барон», предложенное профессором Массоном, было упомянуто, но было сочтено неподходящим из-за существующего разнообразия значений. Наконец, название «протон» встретило всеобщее одобрение, особенно потому, что оно предполагает первоначальный термин «протил», данный Праутом в его известной гипотезе о том, что все атомы состоят из водорода. На необходимость специального названия для ядерной единицы массы 1 обратил внимание сэр Оливер Лодж на заседании секции, и тогда автор предложил название «протон».
41. Дж. Дж. Томсон (1912) «Дальнейшие эксперименты с положительными лучами», Philosophical Magazine , серия 6, 24 (140): 209–253.
42. Дж. Дж. Томсон (1913) «Лучи положительного электричества», Труды Королевского общества A, 89 : 1–20.
43. Томсон, Джей-Джей (8 февраля 1897 г.). «О катодных лучах». Труды Кембриджского философского общества . 9 : 243.
44. Томсон, Джей-Джей (1897). «Катодные лучи». Философский журнал . 44 : 293.
45. Томсон, Джей-Джей (1905). «Об испускании отрицательных телец щелочными металлами». Философский журнал . Серия 6. 10 (59): 584–590. дои : 10.1080/14786440509463405.
46. Хеллеманс, Александр; Банч, Брайан (1988). Расписания науки . Саймон и Шустер . п. 411. ИСБН 0671621300.
47. Томсон, Джей-Джей (июнь 1906 г.). «О количестве частиц в атоме». Философский журнал . 11 (66): 769–781. дои : 10.1080/14786440609463496 . Проверено 4 октября 2008 г.
48. Томсон, сэр Джордж Пэджет. «Сэр Джей Джей Томсон, британский физик». Британская энциклопедия . Проверено 11 февраля 2015 г.
49. "Джозеф Джон Томсон". Американская академия искусств и наук . 10 февраля 2023 г. Проверено 2 февраля 2024 г.
50. "История участников APS" . search.amphilsoc.org . Проверено 2 февраля 2024 г.
51. "Джозеф Дж. Томсон". www.nasonline.org . Проверено 2 февраля 2024 г.
52. «Открытие нового научного здания: Томсон». 1 декабря 2005 г. Архивировано из оригинала 11 января 2015 г. Проверено 10 января 2015 г.
53. Кукс, Р.Г.; А.Л. Роквуд (1991). «Томсон. Предлагаемый прибор для масс-спектроскопистов». Быстрая связь в масс-спектрометрии . 5 (2): 93.
54. «Кембриджский физик впереди» . 18 июля 2002 г. Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 г. Проверено 31 июля 2014 г.
55. "Страница наград - Медаль Томсона" . Международный фонд масс-спектрометрии . Архивировано из оригинала 13 мая 2019 года . Проверено 7 марта 2023 г. Медаль Томсона названа в честь сэра Дж. Дж. Томсона, создателя первого масс-спектрографа.
56. «Серебряные предметные медали и призы» . Институт физики . Проверено 7 марта 2023 г.

Библиография

Титульный лист к «Запискам о последних исследованиях в области электричества и магнетизма» (1893 г.)

Титульный лист книги «Электричество и материя» (1904 г.)

• 1883. Трактат о движении вихревых колец: эссе, за которое в 1882 году в Кембриджском университете была присуждена премия Адамса . Лондон: Macmillan and Co., стр. 146. Недавнее переиздание: ISBN 0-543-95696-2 . 
• 1888. Приложения динамики к физике и химии . Лондон: Macmillan and Co., стр. 326. Недавнее переиздание: ISBN 1-4021-8397-6 . 
• 1893. Заметки о недавних исследованиях в области электричества и магнетизма: задуманы как продолжение «Трактата об электричестве и магнетизме» профессора Клерка-Максвелла. Oxford University Press, стр. xvi и 578. 1991, Монография Корнелльского университета: ISBN 1-4297-4053-1 . 
• Томсон, Джозеф Джон (1893). Заметки о последних исследованиях в области электричества и магнетизма. Оксфорд: Кларендон Пресс.
• Томсон, Джозеф Джон (1900). Разряд электричества через газы (на немецком языке). Лейпциг: Иоганн Амброзиус Барт.
• Томсон, Джозеф Джон (1904). Электричество и материя (на английском языке). Оксфорд: Кларендон Пресс.
• Томсон, Джозеф Джон (1905). Электричество и материя (на итальянском языке). Милан: Хоэпли.
• Томсон, Джозеф Джон (1908). Корпускулярная теория материи (на немецком языке). Брауншвейг: Vieweg und Sohn.
• 1921 (1895). Элементы математической теории электричества и магнетизма . Лондон: Macmillan and Co. Скан издания 1895 года.
• Учебник по физике в пяти томах , в соавторстве с Дж. Х. Пойнтингом : (1) Свойства материи, (2) Звук, (3) Тепло, (4) Свет и (5) Электричество и магнетизм. Датировано 1901 годом и позже, а также с исправленными более поздними изданиями.
• Даль, Пер Ф. (1997). Вспышка катодных лучей: история электрона Дж. Дж. Томсона . Бристоль и Филадельфия: Издательство Института физики. ISBN 0-7503-0453-7.
• Дж. Дж. Томсон (1897) «Катодные лучи», The Electrician 39, 104, также опубликовано в Proceedings of the Royal Institution 30 апреля 1897 г., 1–14 - первое объявление о «частице» (до классического эксперимента с массой и зарядом)
• Дж. Дж. Томсон (1897), Катодные лучи, Philosophical Magazine , 44, 293 – классическое измерение массы и заряда электрона.
• Дж. Дж. Томсон (1904 г.), «О структуре атома: исследование стабильности и периодов колебаний ряда корпускул, расположенных через равные промежутки по окружности круга; с применением результатов к теории атомной структуры». », « Философский журнал» , серия 6, том 7, номер 39, стр. 237–265. В этой статье представлена ​​классическая « модель сливового пудинга », на основе которой сформулирована проблема Томсона .
• Джозеф Джон Томсон (1908). О свете, пролитом недавними исследованиями электричества и связи между материей и эфиром: лекция Адамсона, прочитанная в университете 4 ноября 1907 года. University Press.

  

  Корпускулярная теория материи , 1908 год.

• Дж. Дж. Томсон (1912), «Дальнейшие эксперименты с положительными лучами», Philosophical Magazine , 24, 209–253 – первое объявление о двух неоновых параболах.
• Дж. Дж. Томсон (1913), Лучи положительного электричества, Труды Королевского общества , A 89, 1–20 - открытие изотопов неона.
• Дж. Дж. Томсон (1923), « Электрон в химии: пять лекций, прочитанных в Институте Франклина, Филадельфия».
• Томсон, сэр Дж. Дж. (1936), «Воспоминания и размышления» , Лондон: G. Bell & Sons, Ltd. Переиздано как цифровое издание, Кембридж: University Press, 2011 (серия «Коллекция Кембриджской библиотеки»).
• Томсон, Джордж Пейджет. (1964) Дж. Дж. Томсон: первооткрыватель электрона . Великобритания: Thomas Nelson & Sons, Ltd.
• Дэвис, Эвард Артур и Фалконер, Изобель (1997), Дж. Дж. Томсон и открытие электрона . ISBN 978-0-7484-0696-8 
• Фальконер, Изобель (1988) «Работа Дж. Дж. Томсона о положительных лучах, 1906–1914» Исторические исследования в области физических и биологических наук 18 (2) 265–310
• Фальконер, Изобель (2001) «От корпускул к электронам» в книге Дж. Бухвальда и А. Уорика (ред.) «Истории электрона» , Кембридж, Массачусетс: MIT Press, стр. 77–100.
• Наварро, Хауме (2005). «Дж. Дж. Томсон о природе материи: корпускулы и континуум». Центавр . 47 (4): 259–282. Бибкод : 2005Cent...47..259N. дои : 10.1111/j.1600-0498.2005.00028.x.
• Даунард, Кевин М. (2009). «Джей Джей Томсон едет в Америку». Журнал Американского общества масс-спектрометрии . 20 (11): 1964–1973. Бибкод : 2009JASMS..20.1964D. дои : 10.1016/j.jasms.2009.07.008. PMID  19734055. S2CID  34371775.

Внешние ссылки

• Открытие электрона. Архивировано 16 марта 2008 г. в Wayback Machine.
• Джей Джей Томсон на Nobelprize.orgс Нобелевской лекцией, 11 декабря 1906 г. Носители отрицательного электричества
• Аннотированная библиография Джозефа Дж. Томсона из цифровой библиотеки по ядерным вопросам Алсос.
• Очерк жизни Томсона и религиозных взглядов
• Сайт электронно-лучевой трубки
• Открытие Томсоном изотопов неона
• Фотографии некоторых оставшихся аппаратов Томсона в Кавендишском лабораторном музее.
• Короткометражный фильм, в котором Томсон читает лекции по электротехнике и открытию электрона (1934).
• Работы Джей Джей Томсона в Project Gutenberg
• Работы Джей Джей Томсона или о нем в Internet Archive
• История электрона: Дж. Дж. и Г. П. Томсоны, опубликованная Университетом Страны Басков (2013 г.)