Сэр Джозеф Джон Томсон (18 декабря 1856 — 30 августа 1940) — английский физик, открывший электрон, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 года.

Биография

Томсон родился в 1856 г в Читем-Хилле (Cheetham Hill) вблизи Манчестера. Изучал физику в лаборатории Бальфур Стюарта в Оуенс-колледже в Манчестере, затем в 1876 году выиграл стипендию на обучение в Кембридже, где проучился до 1880. С 1882 г. лектор по математике в Trinity Colledge (Кембридж). С 1884 г. заместил Рэлея, став профессором физики на кафедре экспериментальной физики в Кембридже. В 1882 г. удостоен премии Адамса за сочинение о движении вихрей («Treatise on the motion of vortex rings»). В 1890 женился на Розе Пейджт (Rose Paget), у них было двое детей.

В 1881 году Дж. Дж. Томсон установил зависимость отношения энергии и электромагнитной массы от скорости: «Назовем массу 4πμN², увлекаемую трубками в единице объёма, массой связанного эфира. Следует отметить тот факт, что электростатическая энергия Е в единице объёма пропорциональна М — массе связанного эфира в этом объёме. Это может быть легко доказано следующим образом: Е = 2πN²/К, К — диэлектрическая постоянная среды. Так как М = 4πμN², то Е = М/2μК. Но V² = 1/μК, где V — скорость распространения света в рассматриваемой среде. Поэтому Е = МV²/2. Таким образом, Е равно кинетической энергии, которою обладает связанная масса, движущаяся со скоростью света.

Масса связанного эфира в единице объёма равна 4πμN², где N — число фарадеевских трубок, поэтому величина связанной массы, приходящейся на единицу длины каждой фарадеевской трубки, равна 4πμN.

…для того, чтобы обнаружить влияние скорости на массу, мы должны воспользоваться чрезвычайно маленькими частицами, движущимися с очень большими скоростями…

…значение e/m уменьшается с возрастанием скорости; если предположим, что заряд остается неизменным, то это означает, что масса возрастает вместе со скоростью…»

В 1897 открыл электрон, за что в 1906 году был удостоен Нобелевской премии по физике с формулировкой «за исследования прохождения электричества через газы». Сын Томсона Джордж Пейджт Томсон (George Paget Thomson, 1892—1975) также со временем стал Нобелевским лауреатом по физике — в 1937 году за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах.

В 1911 г. он разработал так называемый метод парабол для измерения отношения заряда частицы к её массе, который сыграл большую роль в исследовании изотопов.

За научные заслуги Томсон был награждён медалями Б. Франклина (1923 г.), М. Фарадея (1938 г.), Копли (1914 г.) и др.

Одним из учеников Томсона был Эрнест Резерфорд, который позже занял его пост.

Умер Томсон в Кембридже 30 августа 1940 г.

Публикации

Томсон в своих теоретических и экспериментальных работах является одним из наиболее талантливых и блестящих последователей Максвелла. Большинство работ его, напечатанных в «Philosophical Magazine», посвящено явлениям электрическим, в последнее же время особенно прохождению электричества через газы исследованию лучей Рентгена и Беккереля. Из сочинений Томсона известны: «The Application of dynamics to Physics and chemistry» (нем. пер.), в котором автор применяет общий метод Лагранжевых уравнений к решению многих вопросов физики и физической химии; «Recent Researches on Electricity and magnetism», являющееся как бы продолжением знаменитого курса Максвелла и трактующее в блестящем математическом изложении главным образом вопросы о прохождении электрических разрядов через газы; «Elementary Treatise on the mathematical Theory of electricity and magnetism» (немецкий перев.; русский перев. под ред. проф. Садовского).