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物理学家汤姆生在英格兰剑桥逝世

李斯 历史上的今天 2012-07-10

物理学家汤姆生在英格兰剑桥逝世(todayonhistory.com)

汤姆生正在聚精会神的做实验

1856年12月8日,汤姆生生于英格兰曼彻斯特附近,14岁进入欧文斯学院,学习工程学后又学习科学,并获得奖学金进入剑桥大学三一学院。1876年他毕业后一直是这个学院的成员,担任各种职务而毕其一生。他在约翰-雷利主持的卡文迪什实验室工作,1884年继瑞利任卡文迪什实验室物理学教授。

汤姆生最光辉的科学工作是他对阴极射线的研究,并从中发现了电子。他用一个高度真空的放电管,并调节电场和磁场引起的偏转,计算出射线的速度确定阴极射线的电荷e和质量m的比率。汤姆生发现,阴极射线的荷质比e/m与放电管中气体的类型和阴极的金属无关;比已经获得的电解液中氢离子的相应值约小一千倍。他后来继续测量各种负离子携带的电荷,发现气体放电中的电荷和电解中的电荷是相同的。因此他最后断定,阴极射线是负电荷粒子,是物质的基本粒子,比已知的最小原子小得多。这就为原子的新概念,为亚原子粒子的研究开辟了道路。1897年4月,汤姆生宣布了他对这种小于氢原子的实体的发现。

汤姆生后来的研究,包括了研究尤金-戈尔德斯泰因(EugenGoldstein)的极隧射线,汤姆生称之为阳极射线。这种研究提出了一种新方法,即在磁场和电场中,使阴极射线偏转可以分离各种原子和分子。用这种办法,汤姆生最先确定了同位素氖22。这种办法为弗朗西斯-W-阿斯顿所采用,后来制出了质谱仪。

汤姆生1906年被授予诺贝尔物理学奖。

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