Joseph John Thomson gjorde flera upptäckter som hjälpte till att revolutionera förståelsen av atomstrukturen. Thomson mottog Nobelpriset i fysik 1906 för sina experiment som undersöker utsläpp av el i gaser. Thomson krediteras med att identifiera elektroner som partiklar av en atom, och hans experiment med positiva laddade partiklar ledde till utvecklingen av masspektrometern.
TL; DR (för länge, läste inte)
I slutet av 1890-talet, fysiker JJ Thomson gjorde viktiga upptäckter om elektroner och deras roll i atomer.
Thomsons tidiga liv
Thomson föddes i en förort till Manchester, England, 1856. Han gjorde det bra i skolan och hans professor av matematik föreslog att Thomson ansöker om stipendium vid Trinity College i Cambridge. Thomson fortsatte att bli en kollega i Trinity College 1880. Han var professor i experimentell fysik och lanserade ett försök att bygga matematiska modeller för att förklara atomatorns och elektromagnetismens natur.
Experiments with Electrons
Thomsons mest berömda arbete kom ut experiment som han genomförde 1897 vid sitt Cavendish Laboratory vid Cambridge University. Han identifierade partiklar i katodstrålar i ett vakuumrör och korrekt postulerade strålarna var strömmar av partiklar som fanns i atomer. Han kallade partiklarna kroppsdelar. Thomson var korrekt om partiklarnas existens, men dessa negativt laddade partiklar är nu kända som elektroner. Han demonstrerade en apparat som "styrde" elektronernas väg med elektriska och magnetiska fält. Han mäste också förhållandet mellan elektronens laddning till sin massa, vilket ledde till insikter om hur lätt elektronen jämfördes med resten av en atom. Thomson mottog Nobelpriset för detta banbrytande arbete.
Upptäckt av isotoper
I 1913 fortsatte Thomson sina experiment med katodstrålar. Han fokuserade sin uppmärksamhet på kanal, eller anod, strålar, vilka är strålar av positiva joner som skapats i vissa typer av vakuumrör. Han projicerade en stråle joniserad neon genom magnetiska och elektriska fält och mätte sedan hur strålen avböjdes genom att passera den genom en fotografisk platta. Han upptäckte två separata mönster för strålen, vilket indikerade två atomer av neon med olika massor, mer kända som isotoper.
Uppfinning av massspektrografi
Thomson hade slagit på en process för att mäta egenskaperna av atommassor. Denna process ledde till utvecklingen av masspektrometern. Francis William Aston, en av Thomsons studenter, fortsatte forskningen och byggde en fungerande masspektrometer. Aston fortsatte att vinna ett Nobelpris i kemi för sitt arbete som identifierar isotoper.
Legacy: Fundamentals of Physics
Även om många andra forskare gjorde observationer av atompartiklar under tiden för Thomsons experiment, upptäckter ledde till en ny förståelse av el och atompartiklar. Thomson krediteras med rätta med upptäckten av isotopen och uppfinningen av masspektrometrar. Dessa prestationer bidrog till utvecklingen av kunskap och upptäckt i fysiken som har fortsatt fram till idag
