Joseph john thomson

Joseph john thomson Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Foto anterior a 1916. Llave de datos
Nacimiento 18 de diciembre de 1856
Manchester ( Inglaterra )
Muerte 30 de agosto de 1940
Cambridge (Inglaterra)
Nacionalidad británico
Áreas Físico
Instituciones Universidad de Cambridge
Diplomado Universidad de Manchester
Reconocido por Modelo atómico de Thomson
Descubrimiento del electrón
Descubrimiento de isótopos
Invención de la espectrometría de masas
Dispersión de Thomson
Premios Premio Nobel de Física (1906)

Complementos

Padre del ganador del Premio Nobel George Paget Thomson

Firma

Firma de Joseph John Thomson

Joseph John Thomson , nacido el18 de diciembre de 1856 y muerto el 30 de agosto de 1940, es un físico británico .

Descubrió el electrón y los isótopos e inventó la espectrometría de masas  ; analizó la propagación de ondas guiadas .

Recibió el Premio Nobel de Física en 1906 por su "investigación teórica y experimental sobre la conductividad eléctrica en gases" . Esta investigación proporcionó evidencia de la existencia del electrón .

Biografía

Joseph John Thomson nació de padres escoceses en Cheetham Hill en las afueras de Manchester en18 de diciembre de 1856. En 1870 comenzó sus estudios de ingeniería en la Universidad de Manchester , entonces conocida como Owens College, luego en 1876 ingresó al Trinity College de Cambridge . La22 de enero de 1890, se casó con Rose Elizabeth Paget, quien era investigadora en el laboratorio Cavendish . Tuvieron dos hijos, Joan Paget Thomson y George Paget Thomson , más tarde ganador del Premio Nobel de Física en 1937. En 1884, sucedió a Lord Rayleigh en la Cátedra Cavendish de Física Experimental. El mismo año, Thomson se convirtió en miembro de la Royal Society .

En 1902 recibió la Medalla Hughes , en 1906 el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre la conductividad eléctrica de los gases y en 1914 la Medalla Copley . En 1908, se convirtió en miembro de la Orden del Mérito y fue ennoblecido , lo que le otorgó el derecho al título de Sir .

Fue presidente de la Royal Society de 1916 a 1920. En 1919, uno de sus estudiantes, Ernest Rutherford , lo sucedió en la cátedra Cavendish de física experimental. El murio en30 de agosto de 1940en Cambridge, y está enterrado en la Abadía de Westminster .

Investigación de rayos catódicos

En 1897, Thomson demostró experimentalmente la existencia de electrones , lo que había sido predicho por George Johnstone Stoney en 1874.

Este descubrimiento es el resultado de una serie de experimentos con rayos catódicos .

El mismo año expone su modelo del átomo, el modelo de pudín de ciruela .

Primera experiencia

En su primer experimento, explora la posibilidad de separar la carga eléctrica negativa de los rayos catódicos por magnetismo .

Construye un tubo de rayos catódicos que termina en un par de cilindros con ranuras conectadas a un electrómetro .

Thomson descubre que si los rayos catódicos son desviados por un campo magnético de modo que no puedan entrar por las rendijas, el electrómetro apenas registra carga eléctrica. Concluye que la carga negativa no se puede separar de los rayos.

Segunda experiencia

En su segundo experimento, demuestra que los rayos catódicos pueden ser desviados por un campo eléctrico, que es predecible para partículas cargadas. De hecho, otros investigadores habían intentado sin éxito observar este efecto, pero Thomson cree que los experimentos anteriores estaban equivocados debido a los rastros de gas.

Construyó un tubo de rayos catódicos con un vacío más alto y lo ajustó con una capa de pintura fosforescente al final para detectar los rayos incidentes.

Thomson demuestra una desviación en una dirección, lo que indica que la carga de los rayos catódicos es negativa.

Tercera experiencia

En un tercer experimento, Thomson determinó la relación de carga a masa (e / m) de los rayos catódicos midiendo su desviación bajo la influencia del campo magnético, así como su energía cinética . Calcula una e / m mil veces mayor que la relación análoga para un ion de hidrógeno (H + ), lo que sugiere que los rayos catódicos contienen partículas muy ligeras o muy cargadas.

Thomson llega a una conclusión audaz: los rayos catódicos están formados por "corpúsculos" que se originan en el interior de los átomos de los electrodos, lo que implica que los átomos son divisibles. La "partícula" descubierta por Thomson es el electrón ya predicho por Stoney .

Thomson imagina un "  modelo de pudín de ciruela  " del átomo en el que estos corpúsculos (las ciruelas) se mueven dentro de un mar de cargas positivas (el pudín). Sin embargo, esta idea es posteriormente contradicha por Ernest Rutherford , quien demuestra que la carga positiva se concentra en el núcleo.

El descubrimiento del electrón se anuncia el 30 de abril de 1897frente a la Real Institución y causó sensación en el mundo científico. En 1906, Thomson recibió el Premio Nobel de Física .

En 1906, Thomson demostró que el átomo de hidrógeno contiene solo un electrón. En ese momento, ciertas teorías consideraban varios números de electrones.

En 1912, estudió la composición de mezclas de iones positivos conocidos como "iones de ánodo". Durante esta investigación, mide la desviación de un rayo de neón ionizado (Ne + ) que atraviesa un campo magnético y un campo eléctrico. En la placa fotográfica que le sirve de detector, observa dos manchas (ver imagen) que corresponden a átomos de masas 20 y 22. Concluye que el neón está formado por átomos de dos masas o isótopos diferentes .

Esta separación de átomos por su masa es el primer ejemplo de espectrometría de masas , un método que posteriormente fue desarrollado por Francis William Aston (alumno de Thomson) y Arthur Jeffrey Dempster  (en) .

Obras

Notas y referencias

Notas

  1. Hija de Sir George E. Paget.

Referencias

  1. (es) “  en reconocimiento de los grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales sobre la conducción de la electricidad por los gases  ” en el personal editorial, “  El Premio Nobel de Física 1906  ”, Fundación Nobel , 2010. Accessed de junio 13 de 2010.
  2. Catedrático Cavendish de Física Experimental .
  3. London Gazette  : n o  28206, p.  9650 , 18-12-1908.
  4. (en) Harald Fritzsch, Partículas elementales: bloques de construcción de la materia , World Scientific,2005, p.  12.

Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos