Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Thomsons korai élete
- Kísérletek elektronokkal
- Izotópok felfedezése
- A tömegspektrográfia találmánya
- Örökség: A fizika alapjai
Joseph John Thomson számos felfedezést tett, amelyek hozzájárultak az atomszerkezet megértésének forradalmasításához. Thomson 1906-ban megkapta a fizika Nobel-díját azért, hogy kísérleteivel megvizsgálja a gázok villamosenergia-kibocsátását. Thomsonnak jóváírják az elektronok atomrészecskékké való azonosítását, a pozitív töltésű részecskékkel végzett kísérletei pedig a tömegspektrométer kifejlesztéséhez vezettek.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Az 1890-es évek végén a J.J. Thomson fontos felfedezéseket tett az elektronokról és az atomokban játszott szerepükről.
Thomsons korai élete
Thomson 1856-ban született az angliai Manchester egyik külvárosában. Jól járt az iskolában, és matematikai professzora javasolta Thomsonnak, hogy jelentkezzen ösztöndíjra a Cambridge-i Trinity Főiskolán. Thomson 1880-ban a Trinity College munkatársává vált. Kísérleti fizika professzora volt, és kísérletet kezdeményezett matematikai modellek készítésére az atomok természetének és az elektromágnesességnek a magyarázata érdekében.
Kísérletek elektronokkal
A Thomsons leghíresebb munkája olyan kísérletek eredménye, amelyeket 1897-ben a Cambridge-i egyetemen, Cavendish laboratóriumában végzett. Azonosította a vákuumcsőben lévő katód sugarakban lévő részecskéket, és helyesen feltételezte, hogy a sugarak az atomokban lévő részecskeáramok voltak. A részecskéket a testnek nevezi. Thomsonnak helyes volt a részecskék létezése, de ezeket a negatív töltésű részecskéket ma elektronoknak nevezik. Bemutatta egy olyan eszközt, amely "irányította" az elektronok útját elektromos és mágneses terekkel. Megmérte az elektronok töltöttségének és tömegének arányát is, amely betekintést nyert ahhoz, hogy az elektron mennyire könnyű az atom többi részéhez viszonyítva. Thomson megkapta a Nobel-díjat e úttörő munkáért.
Izotópok felfedezése
1913-ban Thomson folytatta katód sugaraival végzett kísérleteit. A figyelmét a csatorna vagy anódos sugarakra összpontosította, amelyek pozitív ionok sugárzásai, amelyeket bizonyos típusú vákuumcsövekben hoztak létre. Kivetített egy ionizált neonnyalábot a mágneses és az elektromos mezőkön keresztül, majd megmérte, hogy a sugár elhajlik, miközben azt egy fotólemezen áthaladja. Két különálló mintát fedezett fel a sugár számára, amelyek két különböző méretű neon atomot jelöltek, amelyek jobban ismertek izotópokként.
A tömegspektrográfia találmánya
Thomson megkezdte az atommasszák tulajdonságainak mérésére szolgáló folyamatot. Ez a folyamat a tömegspektrométer kifejlesztéséhez vezetett. Francis William Aston, az egyik Thomsons hallgató folytatta a kutatást és egy működő tömegspektrométert épített fel. Aston az izotópok azonosításáért végzett munkájáért Nobel-díjat nyert a kémia területén.
Örökség: A fizika alapjai
Bár sok más tudós megfigyelte az atomos részecskéket a Thomsons-kísérletek idején, felfedezései az elektromos áram és az atomerészecskék új megértéséhez vezettek. A Thomsont joggal elismerik az izotóp felfedezése és a tömegspektrométerek feltalálása. Ezek az eredmények hozzájárultak a tudás és a felfedezés fejlődéséhez a fizikában, amelyek a mai napig folytatódtak.