THOMSON (Thomson) Joseph John (1856-1940), fisikawan Inggris, pendiri sekolah ilmiah, anggota (1884) dan presiden (1915-1920) Royal Society of London, anggota koresponden asing dari St. Petersburg Academy of Sciences (1913) dan anggota kehormatan asing (1925) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Direktur Laboratorium Cavendish (1884-1919). Menyelidiki aliran arus listrik melalui gas yang dijernihkan. Menemukan (1897) elektron dan menentukan (1898) muatannya. Diusulkan (1903) salah satu model atom pertama. Salah satu pencipta teori elektronik tentang logam. Hadiah Nobel (1906).

THOMSON (Thomson) Joseph John (18 Desember 1856, Chatham Hill, pinggiran kota Manchester - 30 Agustus 1940, Cambridge; dimakamkan di Westminster Abbey), fisikawan Inggris, anggota Royal Society of London dari tahun 1884 dan presidennya (1916-20), penulis studi tentang arus listrik dalam gas yang dijernihkan dan sinar katoda, yang menjelaskan kontinuitas spektrum sinar-X, mengemukakan gagasan tentang keberadaan isotop dan menerima konfirmasi eksperimental tentang hal itu, pencipta salah satu model pertama dari atom, pemenang Hadiah Nobel.

Seorang ahli matematika datang ke fisika

Lahir dari keluarga penjual buku. Ayahnya ingin dia menjadi seorang insinyur, dan ketika Joseph mencapai usia empat belas tahun, dia dikirim untuk belajar di Owen College (kemudian menjadi Universitas Manchester).

Hingga pertengahan abad ke-19, tidak ada laboratorium penelitian di universitas, dan profesor yang melakukan eksperimen melakukannya di rumah. Laboratorium fisik pertama dibuka di Cambridge pada tahun 1874. Laboratorium ini dipimpin oleh James Clerk Maxwell, dan setelah kematiannya yang dini - oleh Lord Rayleigh, yang pensiun pada tahun 1884. Dan kemudian, secara tak terduga bagi banyak orang, Thomson, seorang berusia dua puluh delapan tahun- matematikawan tua yang baru saja memulai penelitian eksperimental, terpilih sebagai profesor Cavendish dan direktur laboratorium. Masa depan menunjukkan bahwa pilihan ini ternyata sangat sukses.

Mulai dari eksperimen

Perhatian banyak fisikawan saat itu tertuju pada masalah kelistrikan dan magnet. Persamaan Maxwell telah muncul (walaupun belum digunakan secara umum). Namun, Thomson tidak beralih ke bagian elektrodinamika yang mempertimbangkan kekuatan medan yang dihasilkan oleh sumber “tertentu” (yaitu, kepadatan muatan dan arus yang diketahui), namun lebih pada pertanyaan tentang sifat fisik dari sumber-sumber itu sendiri. Dalam teori Maxwell sendiri, masalah ini hampir tidak dibahas. Baginya, arus listrik adalah segala sesuatu yang menimbulkan medan magnet (distribusi muatan listrik yang tidak berubah seiring waktu hanya menimbulkan medan listrik). Thomson tertarik dengan pertanyaan tentang pembawa muatan. Ia memulai dengan mempelajari arus gas yang dijernihkan, yang kemudian dilakukan di sejumlah laboratorium lain. Thomson menemukan bahwa konduktivitas gas meningkat di bawah pengaruh sinar-X. Dia memperoleh hasil penting saat mempelajari sinar katoda. itu. aliran yang berasal dari katoda (elektroda negatif) dari tabung pelepasan. Berbagai pendapat kemudian dikemukakan mengenai sifat fisiknya. Kebanyakan fisikawan Jerman percaya bahwa ini adalah gelombang yang mirip dengan sinar-X, sedangkan fisikawan Inggris melihatnya sebagai aliran partikel. Pada tahun 1894, Thomson berhasil mengukur kecepatan mereka, yang ternyata 2000 kali lebih kecil dari kecepatan cahaya, yang merupakan argumen meyakinkan yang mendukung hipotesis sel hidup. Setahun kemudian, peneliti Perancis Jean Perrin menemukan tanda muatan listrik sinar katoda: ketika sinar tersebut mengenai silinder logam, sinar tersebut bermuatan negatif. Tetap menentukan massa partikel. Thomson pun mampu memecahkan masalah ini dengan cemerlang. Namun sebelum memulai eksperimennya, ia beralih ke teori dan menghitung bagaimana partikel bermuatan harus bergerak dalam medan listrik dan magnet yang bersilangan. Lendutan partikel tersebut ternyata bergantung pada rasio muatan terhadap massanya. Eksperimen dimulai (perlu dicatat bahwa Thomson paling sering, setelah memikirkan eksperimen dengan cermat secara mendetail, menyerahkannya kepada asistennya). Hasilnya menunjukkan bahwa massa partikel hampir 2000 kali lebih kecil. daripada ion paling ringan - ion hidrogen. Adapun muatannya, untuk ion telah dihitung secara andal berdasarkan percobaan elektrolisis dan ternyata positif. Karena atom hidrogen mempunyai muatan nol, hal ini menunjukkan bahwa terdapat pembawa muatan listrik yang sama besar dan berlawanan arah. Partikel-partikel yang merupakan bagian dari sinar katoda segera disebut elektron. Penemuan mereka adalah salah satu pencapaian terpenting dalam fisika pada akhir abad ke-19, dan ini terkait langsung dengan nama Thomson, yang dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1906.

model atom

Juga pada tahun 1897, ketika penemuan elektron dicatat, Thomson beralih ke masalah atom. Karena yakin bahwa, bertentangan dengan namanya, atom tidak dapat dibagi-bagi, Thomson mengusulkan model strukturnya. Menurut model ini, atom bertindak sebagai “tetesan” bermuatan positif, di dalamnya terdapat bola-bola kecil bermuatan negatif, elektron, “mengambang”. Di bawah pengaruh gaya Coulomb, mereka terletak di dekat pusat atom dalam bentuk rantai dengan konfigurasi tertentu (di mana seseorang bahkan dapat melihat sesuatu yang mengingatkan pada keteraturan dalam tabel periodik Mendeleev). Jika ada dorongan yang membelokkan elektron dari posisi kesetimbangan, osilasi dimulai (hubungan dengan spektrum!) dan gaya Coulomb berusaha mengembalikan kesetimbangan semula. Meskipun eksperimen yang kemudian dilakukan di laboratorium Cavendish yang sama oleh penerus Thomson, E., memaksanya untuk meninggalkan model ini, model ini memainkan peran penting dalam pembentukan gagasan tentang struktur materi.

Dari elektron hingga inti

Memulai karyanya di Laboratorium Cavendish dengan studi hamburan sinar-X, Thomson sampai pada rumus yang menyandang namanya dan menjelaskan hamburan gelombang elektromagnetik oleh elektron bebas. Rumus ini masih memainkan peran penting dalam fisika partikel. Peran Thomson dalam penemuan efek fotolistrik dan emisi termionik juga penting. Gagasan menggunakan medan bersilangan untuk mengukur rasio muatan partikel terhadap massanya juga ternyata sangat membuahkan hasil. Gagasan ini menjadi dasar karya spektograf massa, yang telah diterapkan secara luas dalam fisika nuklir dan, khususnya, memainkan peran penting dalam penemuan isotop (inti dengan massa berbeda, tetapi muatannya sama, yang menentukan sifat kimianya yang tidak dapat dibedakan. ). Perhatikan bahwa prediksi keberadaan isotop dan deteksi eksperimental beberapa di antaranya juga dibuat oleh Thomson.

Thomson adalah salah satu fisikawan klasik paling cemerlang. Benar, ia melihat munculnya teori kuantum (pembentukannya sebagian besar terjadi di depan matanya dan dengan partisipasi langsung rekan-rekan mudanya), munculnya teori relativitas, serta fisika atom dan nuklir. Terlebih lagi, partisipasi pribadinya dalam revisi besar-besaran terhadap seluruh pandangan dunia fisik yang dibawa oleh dekade pertama abad baru ini tidak diragukan lagi dan mendalam. Namun hingga akhir hayatnya, ia tetap percaya pada keberadaan eter mekanis, meskipun teori relativistik sukses, yang ia anggap hanya sebagai cerminan beberapa sifat matematika persamaan Maxwell. Sehubungan dengan teori kuantum, ia tetap menjadi pengamat yang skeptis untuk waktu yang cukup lama dan mengubah pendapatnya tentang teori tersebut hanya setelah putranya George Paget Thomson secara eksperimental menemukan sifat gelombang elektron (yang membuatnya dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1937). Thomson memainkan peran besar dalam pembentukan sekolah fisikawan internasional yang besar. “Dia bukanlah dosen yang brilian dalam arti sebenarnya, tetapi ceramahnya sangat mengesankan karena penjelasannya yang sangat jelas, serta keindahan dan kesederhanaan demonstrasi kuliahnya,” tulis Max Born tentang dia, yang ... dirinya adalah muridnya pada tahun 1907 dan melalui teladan saya, saya merasakan semua pesona kepribadiannya." Pada tahun 1918, Thomson pensiun dari Cavendish, memindahkan laboratorium ke Rutherford, dan mengepalai Trinity College (Sekolah Tinggi Tritunggal Mahakudus).

Pada tahun 1897, fisikawan Inggris Joseph John Thomson (1856-1940) menemukan elektron setelah serangkaian percobaan yang bertujuan mempelajari sifat pelepasan listrik dalam ruang hampa. Ilmuwan terkenal itu menafsirkan pembelokan sinar pelat dan magnet bermuatan listrik sebagai bukti bahwa elektron jauh lebih kecil daripada atom.

Fisikawan dan ilmuwan hebat harus menjadi seorang insinyur

Thomson Joseph John, yang hebat dan mentor, seharusnya menjadi seorang insinyur, demikian keyakinan ayahnya, namun saat itu keluarganya tidak memiliki sarana untuk membiayai pendidikan. Sebaliknya, Thomson muda kuliah di Machester dan kemudian Cambridge. Pada tahun 1884 ia diangkat ke posisi bergengsi Profesor Fisika Eksperimental di Cambridge, meskipun ia secara pribadi hanya melakukan sedikit pekerjaan eksperimental. Dia menemukan bakat untuk mengembangkan peralatan dan mendiagnosis masalah terkait. Thomson Joseph John adalah seorang guru yang baik, menginspirasi murid-muridnya dan memberikan perhatian yang besar terhadap masalah luas pengembangan ilmu pengajaran di universitas dan sekolah menengah.

Pemenang Hadiah Nobel

Thomson menerima banyak penghargaan berbeda, termasuk Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1906. Dia juga sangat senang melihat beberapa rekan dekatnya menerima Hadiah Nobel, termasuk Rutherford di bidang kimia pada tahun 1908. Sejumlah ilmuwan, seperti William Prout dan Norman Lockyer, berpendapat bahwa atom bukanlah partikel terkecil di Alam Semesta dan tersusun dari unit-unit yang lebih mendasar.

Penemuan elektron (secara singkat)

Pada tahun 1897, Thompson mengusulkan bahwa salah satu unit dasar berukuran 1000 kali lebih kecil dari atom, yang kemudian dikenal sebagai elektron. Ilmuwan menemukan hal ini melalui penelitiannya tentang sifat-sifat sinar katoda. Dia memperkirakan massa sinar katoda dengan mengukur panas yang dihasilkan ketika sinar transisi termal mengenai dan membandingkannya dengan defleksi magnetik sinar tersebut. Eksperimennya menunjukkan tidak hanya bahwa sinar katoda 1000 kali lebih ringan dari atom hidrogen, tetapi juga massanya tetap sama, apa pun jenis atomnya. Ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa sinar terdiri dari partikel yang sangat ringan dan bermuatan negatif, yang merupakan bahan pembangun universal atom. Dia menyebut partikel-partikel ini "sel darah", tetapi para ilmuwan kemudian lebih memilih nama "elektron", yang diusulkan oleh George Johnston Stoney pada tahun 1891.

Eksperimen Thompson

Dengan membandingkan pembelokan berkas sinar katoda dengan medan listrik dan magnet, fisikawan memperoleh pengukuran muatan dan massa elektron yang lebih andal. Eksperimen Thomson dilakukan di dalam tabung sinar katoda khusus. Pada tahun 1904, ia berhipotesis bahwa model atom mewakili bola materi positif yang posisi partikelnya ditentukan oleh gaya elektrostatis. Untuk menjelaskan muatan atom yang umumnya netral, Thompson menyarankan agar sel-sel terdistribusi dalam medan muatan positif yang seragam. Penemuan elektron memberikan keyakinan bahwa atom dapat dibagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil lagi, dan merupakan langkah pertama menuju penciptaan model atom yang terperinci.

Sejarah penemuan

Joseph John Thomson dikenal luas sebagai penemu elektron. Profesor ini menghabiskan sebagian besar karirnya mengerjakan berbagai aspek konduksi listrik melalui gas. Pada tahun 1897 (tahun penemuan elektron), ia secara eksperimental membuktikan bahwa apa yang disebut sinar katoda sebenarnya adalah partikel bermuatan negatif yang bergerak.

Banyak pertanyaan menarik yang berhubungan langsung dengan proses penemuan. Jelas bahwa karakterisasi sinar katoda telah dipelajari bahkan sebelum Thomson, dan beberapa ilmuwan telah memberikan kontribusi penting. Apakah mungkin untuk mengatakan dengan pasti bahwa Thomson-lah yang pertama kali menemukan elektron? Lagi pula, dia tidak menemukan tabung vakum atau keberadaan sinar katoda. Penemuan elektron adalah proses kumulatif murni. Pelopor yang dikreditkan memberikan kontribusi besar dengan menggeneralisasi dan mensistematisasikan semua pengalaman yang dikumpulkan sebelumnya.

tabung sinar katoda Thomson

Penemuan besar elektron dilakukan dengan menggunakan peralatan khusus dan dalam kondisi tertentu. Thomson melakukan serangkaian percobaan menggunakan tabung sinar katoda yang rumit, yang mencakup dua pelat dengan sinar merambat di antara keduanya. Kontroversi yang sudah berlangsung lama mengenai sifat sinar katoda yang dihasilkan ketika arus listrik melewati bejana tempat sebagian besar udara dievakuasi telah dihentikan.

Kapal ini adalah tabung sinar katoda. Dengan menggunakan metode vakum yang lebih baik, Thomson mampu membuat argumen yang meyakinkan bahwa sinar-sinar ini terdiri dari partikel-partikel, terlepas dari jenis gas atau jenis logam yang digunakan sebagai konduktor. Thomson dapat dengan tepat disebut sebagai orang yang membelah atom.

Pertapa ilmiah? Ini bukan tentang Thomson

Fisikawan terkemuka pada masanya bukanlah seorang pertapa ilmiah, seperti yang sering dipikirkan oleh para ilmuwan brilian. Dia adalah kepala administrasi Laboratorium Cavendish yang sangat sukses. Di sanalah ilmuwan tersebut bertemu Rose Elizabeth Paget, yang dinikahinya pada tahun 1890.

Thomson tidak hanya mengelola sejumlah proyek penelitian, ia juga mendanai renovasi fasilitas laboratorium dengan sedikit dukungan dari universitas dan perguruan tinggi. Dia adalah seorang guru yang berbakat. Orang-orang yang dia kumpulkan di sekelilingnya dari tahun 1895 hingga 1914 datang dari seluruh penjuru dunia. Beberapa di antaranya menerima tujuh Hadiah Nobel di bawah kepemimpinannya.

Saat bekerja dengan Thomson di Laboratorium Cavendish pada tahun 1910 dia melakukan penelitian yang mengarah pada pemahaman modern tentang internal

Thomson menjalankan pekerjaan mengajarnya dengan sangat serius: dia secara teratur memberi kuliah di kelas dasar di pagi hari dan mengajar sains kepada mahasiswa pascasarjana di sore hari. Ilmuwan menilai doktrin tersebut berguna bagi peneliti karena memerlukan revisi ide-ide dasar secara berkala dan sekaligus memberikan ruang bagi kemungkinan menemukan sesuatu yang baru yang belum pernah diperhatikan oleh siapa pun sebelumnya. Sejarah penemuan elektron dengan jelas menegaskan hal ini. Thompson mengabdikan sebagian besar karya ilmiahnya untuk mempelajari perjalanan partikel arus bermuatan listrik melalui ruang vakum. Ia mempelajari katoda dan sinar-x dan memberikan kontribusi besar dalam studi fisika atom. Selain itu, Thomson juga mengembangkan teori gerak elektron dalam medan magnet dan listrik.

Kolom “Cara Mendapatkan Hadiah Nobel” edisi hari ini menceritakan tentang “bapak” ilmiah Rutherford dan banyak peraih Nobel lainnya, “kakek” ilmiah Kapitsa, orang yang menemukan partikel elementer pertama dalam sejarah umat manusia. , fisikawan klasik Inggris.

Tuan Joseph John Thomson

Hadiah Nobel Fisika 1906. Pernyataan Komite Nobel:"Sebagai pengakuan atas kontribusinya yang sangat besar terhadap penelitian teoritis dan eksperimental mengenai konduktivitas gas."

Karakter kita saat ini tampak luar biasa bahkan dibandingkan dengan peraih Nobel yang “biasa”. Mari kita mulai dengan fakta bahwa tujuh dari “putra ilmiahnya” juga menjadi peraih Nobel (dia hidup untuk melihat lima penghargaan tersebut). Seperti banyak “cucu ilmiahnya”, misalnya Pyotr Kapitsa. Putranya sendiri juga menjadi peraih Nobel, dan sehubungan dengan partikel dasar yang sama yang ditemukan pahlawan kita. Apakah Anda dapat menebaknya? Ya, tentu saja... Temui JJ. Dan ini bukan nama samaran dari beberapa rapper, ini adalah nama Inggris kuno yang baik. JJ adalah nama diri, meskipun merupakan kependekan dari Sir Joseph John Thomson.

Namun, Thomson bukanlah seorang bangsawan sejak lahir, begitu pula muridnya yang paling terkenal, Rutherford. Ia dilahirkan dalam keluarga penjual buku, juga JJ (Joseph James) Thomson dan Emma Swindales. Sang ayah ingin putranya mendapat pendidikan yang baik dan menjadi seorang insinyur, oleh karena itu pada usia 14 tahun, JJ Jr. kuliah di Owens College, yang sekarang dikenal sebagai Universitas Manchester.

Dua tahun kemudian, Thomson Sr. meninggal dunia. Tidak ada uang juga, tapi ibu saya dan prestasi akademisnya yang baik, yang memberinya beasiswa, sangat membantu. Pelatihan berlanjut. Owens College memiliki kursus fisika eksperimental yang sangat baik. Namun, untuk belajar fisika itupun diperlukan pengetahuan matematika yang baik. Dan Thomson masuk Trinity College, Cambridge, di mana dia belajar fisika teoretis dan matematika. Pada tahun 1880, pada usia 24 tahun, ia menerima gelar sarjana dan mulai bekerja di Laboratorium Cavendish (sebenarnya, departemen fisika Cambridge). Mari kita ingatkan pembaca bahwa laboratorium mendapatkan namanya bukan dari nama ahli kimia terkenal Henry Cavendish, tetapi dari nama Rektor Cambridge, William Cavendish (Henry adalah Lord Cavendish ke-2, dan William ke-7), yang menyumbangkan a banyak uang untuk pembangunannya.

Ernest Rutherford

Koleksi George Grantham Bain/Perpustakaan Kongres

Empat tahun kemudian, pada tahun 1884, ketika Thomson belum berusia 28 tahun dan tidak memiliki prestasi ilmiah khusus, selain ketenaran seorang fisikawan dan matematikawan yang baik dengan “tangan kanan”, suatu hal yang menakjubkan terjadi. Direktur Laboratorium Cavendish, John William Strett, III, seorang kawakan yang kemudian (pada tahun 1904) menerima Hadiah Nobel untuk penemuan argon dan meninggalkan gelarnya dalam sejarah ilmu pengetahuan dalam hal hamburan Rayleigh dan gelombang Rayleigh, mengundurkan diri . Sebelum Strett, jabatan direktur dipegang oleh James Clerk Maxwell sendiri. Dan kemudian Thomson ditunjuk untuk jabatan penting ini. Menakjubkan! Mereka menulis bahwa seorang fisikawan Amerika yang sedang magang di laboratorium, setelah mengetahui tentang profesor Cavendish yang baru, melarikan diri ke tanah airnya dengan kata-kata “tidak ada gunanya bekerja di bawah bimbingan seorang profesor yang hanya dua tahun lebih tua dari Anda,” dan seorang guru Cambridge -mentor berbicara lebih kasar: "... saat-saat kritis akan datang di universitas ketika hanya anak laki-laki yang menjadi profesor!"

Dalam hal ini, pilihan dibuat oleh Strett sendiri yang sudah pensiun. Mungkin karena sejauh ini belum ada, seperti yang mereka katakan, hasil “terobosan”, bakat Thomson masih terlihat jelas? Bukan tanpa alasan karya ilmiah cetak pertamanya diterbitkan di Proceedings of the Royal Society of London, ketika ia baru berusia 19 tahun. Bagaimanapun, Strett tidak salah - Thomson memimpin laboratorium dengan sangat baik selama lebih dari sepertiga tahun. abad, seperti pendahulunya, menerima Hadiah Nobel dan menyerahkan jabatannya kepada ilmuwan yang tidak kalah hebatnya... Tapi lebih dari itu nanti.

Setelah menjadi direktur dan diberi kebebasan bertindak yang lebih besar, Thomson mulai mempelajari konduktivitas listrik gas dalam tabung Crookes. Ini adalah bejana kaca dengan dua elektroda di ujung yang berlawanan, dari mana hampir seluruh udara telah dipompa keluar. Faktanya, William Crookes, pencipta perangkat ini, menemukan bahwa ketika udara cukup dijernihkan, kaca di ujung tabung di seberang katoda mulai berpendar dengan cahaya kuning-hijau, tampaknya di bawah pengaruh semacam radiasi. , yang disebut sinar katoda.

Tentu saja, beberapa kata harus diucapkan lagi tentang William Crookes sendiri, pencipta tabung katoda. Ilmuwan terkenal yang menemukan talium dan memperoleh helium di laboratorium adalah seorang spiritualis yang rajin. Pada tahun 1874, pada usia 42 tahun, di masa puncak kekuatan ilmiahnya, ia menerbitkan sebuah artikel yang menyatakan bahwa spiritualisme adalah ilmiah dan fenomena roh benar-benar terjadi. Skandal itu sedemikian rupa sehingga Crookes harus "bersembunyi" selama bertahun-tahun - menunggu otoritas ilmiahnya menjadi tak tergoyahkan, serta posisinya di Royal Scientific Society, menunggu gelar ksatria pada tahun 1897 dan muncul dalam semangat pada tahun 1898. pada tahun-tahun itu, menyatakan bahwa dia adalah seorang spiritualis yang yakin. Inilah yang tetap dilakukan Crooks sampai kematiannya pada tahun 1919. Jadi dari tahun 1913 hingga 1915, Royal Society of London, menurut pendapat kami, dipimpin oleh seorang ilmuwan semu (tetapi hanya itu). Ngomong-ngomong, pada tahun 1915, selama enam tahun, Crookes digantikan di pos ini oleh pahlawan kita.

William Penjahat

Wikimedia Commons

Mari kita kembali ke tiga dekade lalu, dari Crookes tua hingga Thomson muda. Pada awal studinya dengan tabung Crookes, terjadi perselisihan serius di dunia ilmiah. Secara relatif, perwakilan aliran Inggris (dan Crookes sendiri) percaya bahwa sinar katoda adalah aliran partikel tertentu, dan perwakilan aliran Jerman, berdasarkan eksperimen Hertz yang tidak terlalu dapat diandalkan, percaya bahwa itu adalah gelombang eter - zat tertentu yang menembus ruang.

Kelebihan utama Thomson adalah ia mampu menunjukkan: sinar katoda tetaplah partikel (sel darah, sebagaimana Thomson sendiri menyebutnya), dan selalu sama. Thomson bahkan berhasil mengukur rasio muatan terhadap massa partikel - yang sekarang menjadi salah satu konstanta fundamental. Beginilah cara elektron ditemukan, dan umat manusia mengambil langkah pertama menuju kedalaman atom. Thomson sendiri menjadi penulis model pertama struktur atom, yang disebut "puding kismis": dalam beberapa benda bermuatan positif yang diolesi "kismis" - elektron - mengapung atau hanya diselingi.

Setengah abad kemudian, putra sekaligus muridnya menerima Hadiah Nobel karena mampu menunjukkan sifat ganda elektron dengan menemukan sifat gelombangnya. Dan jauh sebelumnya, murid pertamanya mengambil langkah berikutnya dalam memahami struktur atom dan menghancurkan model “lezat” Thomson.

Model atom Thomson, yang disebut "puding kismis", membandingkan elektron dengan kismis dalam produk gula-gula

Wikimedia Commons

Bahkan sebelum penemuan elektron (1896−1897), pada tahun 1895, peristiwa penting lainnya terjadi dalam kehidupan Thomson dan seluruh ilmu pengetahuan Inggris dan dunia. Tidak, ini bukan Hadiah Nobel - penghargaan ini tidak diberikan sama sekali; Thomson baru menerima penghargaan yang layak diterimanya pada tahun 1906. Laboratorium Cavendish memiliki mahasiswa doktoral pertamanya (mahasiswa peneliti) Thomson, seorang pemuda Selandia Baru bernama Ernest Rutherford. Bersamanya Thomson membuat penemuan utama dalam hidupnya.

Surat-surat Rutherford kepada istrinya memberi kita gambaran tentang Thomson dan keluarganya. “Dia sangat menyenangkan dalam percakapan dan sama sekali bukan fosil kuno. Dari segi penampilan, dia memiliki tinggi rata-rata, berambut gelap dan sangat muda. Dia bercukur sangat buruk dan memiliki rambut agak panjang. Dia memiliki wajah kurus dan lonjong, kepala ekspresif, dua lipatan vertikal dalam turun dari hidungnya... Dia mengundang saya makan siang di tempatnya di Scroop Terrace, di mana saya melihat istrinya - seorang wanita jangkung berambut coklat dengan wajahnya sakit-sakitan, tapi sangat ramah dan banyak bicara..."

JJ Thomson. Seperti yang Anda lihat, uraian Rutherford cukup akurat

Wikimedia Commons

Harus dikatakan bahwa JJ adalah pria yang baik dan, karena mengincar seorang siswa di laboratoriumnya sendiri, dia menikahinya. Selain itu, ayah siswa tersebut adalah seorang Profesor Kedokteran Regius di Cambridge. Pada tahun 1890, Thomson dan Rose Paget yang berusia 28 tahun menikah, dan dua tahun kemudian anak pertama mereka, George Paget, lahir. Peraih Nobel pada tahun 1937 atas penemuannya tentang sifat gelombang elektron.

Omong-omong, jika Anda ingin statistik detail nominasi tahun 1906, ini dia:

Hadiah Nobel Fisika, 1906. 18 nominasi.

JJ Thomson - 8 nominasi

Gabriel Lipmann (pemenang tahun 1908) - 3

Henri Poincaré (dia dinominasikan 51 kali, tetapi tidak pernah diberi hadiah) - 3

Ludwig Boltzmann (yang pantas mendapatkan hadiah tersebut, tetapi sayangnya, meninggal pada tahun 1906) - 2

Sisanya - satu per satu (di antaranya adalah Thomson yang senama - William Thomson (1824−1907), lebih dikenal sebagai Lord Kelvin, yang juga tidak berhasil menerima hadiah)

Thomson berumur panjang. Dia mendapatkan gelar bangsawannya, seperti yang sering dikatakan Vladimir Voroshilov, "dengan pikirannya sendiri", dan menjadi peraih Nobel. Pada tahun 1913, ia menjadi kepala Royal Society of London, dan pada tahun 1919 ia memindahkan jabatan profesor ke Rutherford, yang kembali ke Cambridge.

Tujuh kolaboratornya menjadi peraih Nobel, dimulai dengan mahasiswa doktoral pertama Rutherford, yang hidup lebih lama dan dikuburkan oleh Thomson. Dia menunggu putranya memenangkan Hadiah Nobel. Dia adalah kepala Royal Society of London, kepala Trinity College... Ketika dia meninggal, dia berusia 84 tahun, Perang Dunia Kedua sedang berlangsung, Pertempuran Inggris sedang berlangsung. JJ mendapat kehormatan tertinggi dengan dimakamkan di Westminster Abbey.

George Paget Thomson

Yayasan Nobel

Omong-omong, hal menarik lainnya: Thomson adalah salah satu dari sedikit peraih Nobel tahun-tahun awal yang dapat kita lihat dan dengar. Di website Komite Nobel terdapat postingan yang dibuat pada tahun 1934, dimana Thomson berbicara tentang penemuan elektron.

Dan tentang kontribusi Thomson, yang mulai mendirikan sekolah Laboratorium Cavendish, kita dapat mengatakan dalam kata-kata Oliver Lodge: “Betapa tidaknya dunia mengetahui jika Laboratorium Cavendish tidak ada di dunia. Namun betapa besarnya ketenaran laboratorium yang termasyhur ini akan berkurang jika Sir J. J. Thomson tidak menjadi salah satu direkturnya!

Fisikawan Inggris, pendiri sekolah ilmiah, pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1906.

Pada tahun 1897 ia menemukan elektron (sebelum itu, sejak itu Demokritus, atom dianggap sebagai batas pembagian materi).

« JJ Thomson- mengenang: “Saya membuat laporan pertama tentang keberadaan sel-sel ini pada pertemuan malam Royal Institution pada hari Jumat berikutnya, 30 April 1897... Beberapa waktu kemudian, seorang fisikawan terkemuka memberi tahu saya bahwa dia kemudian berpikir bahwa saya sengaja membodohi mereka semua. Saya tidak terkejut dengan hal ini, karena saya sendiri sampai pada penjelasan eksperimen saya ini dengan sangat enggan: hanya setelah memastikan bahwa tidak ada persembunyian dari data eksperimen, saya menyatakan keyakinan saya akan keberadaan benda yang lebih kecil dari atom. Jadi inilah yang membingungkan: pemikiran tentang realitas benda yang lebih kecil dari atom! Namun kini pengakuan ini mungkin membingungkan. Mungkinkah pada akhir abad besar ilmu pengetahuan alam, fisikawan masih hanya mengetahui sedikit sekali tentang mikrokosmos sehingga mereka bahkan tidak yakin akan kerumitan atom? Lebih dari dua ribu tahun memisahkan mereka dari para atomis kuno, dan gagasan mereka tentang prinsip-prinsip dasar dunia material hampir sama dengan gagasan Demokritus atau Lucretia Cara(yang tidak bekerja dari pagi hingga sore di laboratorium mana pun).”

Danin D.S., Dunia probabilistik, M., “Pengetahuan”, 1981, hal. 18.

Pada tahun 1903, ilmuwan mengusulkan salah satu model atom pertama, percaya bahwa atom itu seperti “puding kismis” - ia adalah bola bermuatan positif dengan elektron yang tersebar di dalamnya...

Pada tahun 1884–1919 JJ Thomson- Kepala Laboratorium Cavendish.

Anak laki-lakinya - George Thomson/ George Thomson menjadi peraih Nobel bidang fisika pada tahun 1937 atas penemuan eksperimentalnya tentang difraksi elektron oleh kristal.

George Thomson mengenang ayahnya: “Gee-Gee menerima pendidikan matematika, mempelajari banyak teori dan mempertahankan keterampilan analisis matematika sampai usia tuanya, tetapi cara berpikirnya murni bersifat fisik. Matematika hanyalah alat, bukan sumber inspirasi. Inspirasi diambil dari visi yang jelas tentang ide-ide fisik. Gee-Gee suka membuat sketsa percobaan di belakang amplop (kenverts, seperti yang dikatakan Gee-Gee. Mungkin di Manchester, ketika Gee-Gee masih kecil, pengucapan inilah yang digunakan). GG tertarik dengan konsep garis ley yang diperkenalkan Faraday terinspirasi oleh pola serbuk besi yang terbentuk di dekat magnet, dan kemudian dikembangkan Maxwell. Gee-Gee cenderung menganggap garis gaya listrik dan magnet sebagai realitas fisik. Teori modern memperlakukan garis medan elektromagnetik hanya sebagai konsep matematika yang mudah digunakan. Namun konsep ini sangat berguna, apalagi saat ini sedang dieksplorasi cara untuk menjebak gas panas menggunakan medan magnet untuk menghasilkan reaksi termonuklir. Instalasi Zeta yang terkenal dirancang untuk mengatasi masalah ini. Thomson sangat yakin akan pentingnya pendekatan terhadap suatu masalah dengan benar. Dia menyebutnya dengan lebih sederhana: “pegang ujung kanan tongkat.” Oleh karena itu, GG menolak pendekatan yang biasa dilakukan terhadap masalah baru, yaitu meninggalkan laboratorium terlebih dahulu dan duduk membaca literatur tentang topik tersebut. Sebaliknya, Thomson menyarankan untuk memikirkan masalahnya sendiri dan mencoba metode penyelesaiannya sendiri. Nanti Anda dapat mempelajari apa yang telah dilakukan orang lain, namun jika Anda terburu-buru melakukannya, akan sulit untuk menghilangkan anggapan yang sudah ada sebelumnya dan kecil kemungkinannya Anda akan dapat menemukan pendekatan orisinal terhadap masalah tersebut.”

- Fisikawan Inggris, pemenang Hadiah Nobel, salah satu pendiri teori elektronik klasik tentang logam. Penulis studi tentang sinar katoda dan aliran arus dalam gas yang dijernihkan. Sebuah elektron ditemukan dan muatannya ditentukan.

Joseph Thomson lahir 18 Desember 1856 di kota Inggris Cheatham Hill, pinggiran kota Manchester. Ayahnya adalah seorang penjual buku, dia ingin memberikan putranya pendidikan teknik. Pada usia 14 tahun, Joseph dikirim untuk belajar di Owens College di Manchester, dan kemudian ke Trinity College di Universitas Cambridge. Kursus fisika eksperimental dibuka di perguruan tinggi tersebut, yang pada dasarnya menentukan nasib masa depan Joseph Thomson - ia menjadi sangat tertarik pada fisika dan matematika. Setelah selesai kuliah pada tahun 1880 Joseph sedang mengejar gelar sarjana di bidang matematika. Tahun ini, ilmuwan muda ini menulis artikel dengan topik “Teori Elektromagnetik Cahaya” dan dalam waktu satu tahun menjadi anggota dewan akademik Trinity College. Pada tahun 1884 Thomson sudah menjadi profesor di Universitas Cambridge dan kepala Laboratorium Cavendish di kampus tersebut.

Saat mempelajari aliran arus listrik melalui gas yang dijernihkan, Thomson pada tahun 1897 membuka elektron. Selain itu, ia menentukan muatannya dan rasio muatan terhadap massa elektron. Untuk penelitiannya kepada ilmuwan pada tahun 1906 dianugerahi Hadiah Nobel Fisika. Joseph John juga mengembangkan teori gerak elektron yang ditemukannya dalam medan listrik dan magnet. Berdasarkan pengamatannya, Thomson mengajukan model atomnya sendiri. Dia mengusulkan bahwa atom adalah bola bermuatan positif dengan elektron yang tertanam di dalamnya. Meski kemudian dibantah oleh para pengikutnya, namun tetap berperan besar dalam proses mempelajari struktur materi.

Joseph John Thomson adalah salah satu pendiri teori elektronik klasik tentang logam. Rumusnya (rumus Thomson) masih digunakan dalam fisika partikel untuk menentukan penampang efektif hamburan gelombang elektromagnetik oleh elektron bebas.

Hasil penelitiannya berperan penting dalam penemuan lebih lanjut efek fotolistrik dan emisi termoelektrik. Joseph Thomson menetapkan sifat ion positif dan menjelaskan spektrum radiasi sinar-X yang kontinu. Dia mengembangkan metode parabola untuk mengukur rasio muatan listrik suatu partikel elementer terhadap massanya, sehingga membuka jalan bagi studi isotop skala besar.

Untuk karya ilmiahnya, ilmuwan tersebut dianugerahi medali Franklin, Faraday, Copley, dan Hughes. Dia adalah pemenang Hadiah Nobel. Dia adalah anggota Akademi Ilmu Pengetahuan di banyak negara. Joseph John Thomson telah meninggal 30 Agustus 1940 di Cambridge. Atas jasa-jasanya dalam bidang kegiatan ilmiah dan kontribusinya yang terbesar terhadap perkembangan berbagai bidang ilmu pengetahuan, ia dimakamkan di Westminster Abbey di London.