约瑟夫·约翰·汤姆森（ John ，1856-1940），英国物理学家，电子发现者。 世界著名的卡文迪什实验室第三任主任。 1856年12月18日出生于英国曼彻斯特，父亲是一位印刷大学教科书的商人。 由于事业的原因，他的父亲结识了曼彻斯特大学的一些教授。 汤姆逊从小就受到学者的影响物理学家汤，学习非常认真。 他十四岁时进入曼彻斯特大学。 在大学学习期间，他得到了教授的悉心指导，再加上自己的刻苦努力，学业进步很快。
1876年，21岁的他被推荐到剑桥大学三一学院学习。 1880年，他参加剑桥大学学位考试，以第二名获得学位，随后被选入三一学院。 实习生，两年后被任命为大学讲师。 他在数学物理学方面颇有造诣。 发表论文《论涡环的运动》和《论动力学在物理和化学中的应用》。
1884年，28岁的汤姆森在瑞利的推荐下成为卡文迪什实验室的物理学教授。 1897年，汤姆逊在稀有气体放电实验中证明了电子的存在，并测量了电子的荷质比，引起了整个物理学界的轰动。 1905年，他被任命为皇家学院教授； 1906年获得诺贝尔物理学奖； 1916年任英国皇家学会主席； 1919年当选为科学院外事委员会主任。 在担任卡文迪什实验物理学教授和实验室主任的 34 年间，汤姆森取得了许多成功。 1940 年 8 月 30 日，汤姆森在剑桥去世，享年 84 岁。
1858年，德国盖斯勒制成低压气体放电管。 1859年，德国的普鲁克用盖斯勒管进行放电实验，看到面对阴极的玻璃管壁上发出绿色的光芒。 1876年，德国的戈尔茨坦提出，玻璃墙上的辉光是由阴极产生的某些射线引起的，他将这种射线命名为阴极射线。 阴极射线是由什么构成的？ 19世纪末，有科学家说是电磁波； 有人说它是由带电原子组成的；有人说它是由带电原子组成的。 有人说它是由带负电的粒子组成的。 众说纷坛，一时间无法得出普遍接受的结论。 英国、法国和德国科学家关于阴极射线本质的争论持续了20多年。
终于，1897年，面对汤姆逊出色的实验结果，——终于被理解了。 汤姆森的实验过程如下。 他将一小块涂有硫化锌的玻璃放在阴极射线的路径上，发现硫化锌会发光。 这说明硫化锌可以显示阴极射线的“轨迹”。 他发现，正常情况下，阴极射线沿直线传播，但当在射线管外侧加上电场，或者在射线管外侧横置一块蹄形磁铁时，发现阴极射线发生偏转。 。 根据其偏转方向，不难判断电荷的性质。 汤姆森在 1897 年得出结论，这些“射线”不是以太波，而是带负电的物质粒子。 但他问自己：“这些粒子是什么？它们是原子、分子，还是处于更精细平衡状态的物质？” 这需要更详细的实验。 当时还不知道比原子更小的东西，所以汤姆森假设它是一个电离的原子，一个带负电的“离子”。 他想测量这个“离子”的质量。 为此，他设计了一系列简单而巧妙的实验：首先，单一的电场或磁场可以使带电体发生偏转，而磁场对粒子施加的力与粒子的速度有关。 汤姆逊同时对粒子施加电场和磁场，并对其进行调整，直到电场和磁场引起的粒子偏转相互抵消，使粒子仍然沿直线运动。 这样物理学家汤，就可以根据电场和磁场的强度比计算出粒子的速度。 一旦找到速度，就可以仅通过磁偏转或电偏转来测量粒子的电荷与质量之比。 汤姆森使用这种方法来确定“粒子”的电荷与质量之比。 他发现这个比例与气体的性质无关，并且远大于电解质中氢离子的比例（这是当时已知的最大数量）。 这意味着该粒子的质量比氢原子的质量小得多。 前者约为后者的千分之二。
后来，美国物理学家罗伯特·密立根在1913年至1917年的油滴实验中准确测量出了一个新结果，前者是后者的1836分之一。 汤姆逊的测量结果明确证实了阴极射线是由电子组成的。 人类第一次通过实验证实了“基本粒子”——电子的存在。 “电子”这个名字是由物理学家斯托尼于1891年采用的。它最初是作为电的基本单位的名称。 后来，这个词被用来指汤姆森发现的“粒子”。 自发现电子以来，汤姆逊已成为国际知名的物理学家。 在此之前，原子通常被认为是“不可分割”的东西。 汤姆森的实验指出原子是由许多部分组成的。 这个实验标志着科学的新时代。 人们称他为“第一个打开基本粒子物理学大门的伟人”。
1905年，他被任命为皇家学院教授； 1906年获得诺贝尔物理学奖； 1916年，他被任命为英国皇家学会主席。 他并没有因此而停下脚步，一如既往、兢兢业业地继续攀登科学的高峰。 汤姆森既是理论物理学家，又是实验物理学家。 他一生所做的实验是无法计算的。 正是通过反复的实验，他测量了电子的荷质比并发现了电子。 在实验中，他创造了一种分离不同质量原子的方法，为后人发现同位素提供了有效方法。 在担任卡文迪什实验物理学教授和实验室主任的 34 年间，汤姆森着手更新实验室、引入新的教学方法并创建一所非常成功的研究学院。
新发现像潮水一样从卡文迪什实验室涌出：电子云室是成就的一部分。 实验室培养了众多人才。 , CT R． 威尔逊（CTR）、RJ斯特鲁特（RJ）、FWFW阿斯顿、GI泰勒（GI）和儿子GP汤姆森（GP）都是汤姆森的学生，他们都成为著名的科学家。 他的学生中有九人获得诺贝尔奖。 汤姆森对他的学生要求非常严格。 他要求学生在开始做研究之前先学习所需的实验技术。 所有用于研究的仪器必须是自己制作的。 他认为，大学应该是培养能够独立思考、独立工作的人才的地方，而不是用“现成的机器”来投射“死成品”的工厂。 因此，他坚持不让学生使用现成的仪器。 他要求学生既要做实验的观察者，又要做实验的创造者。 汤姆森写了很多书。 如《现代电磁学研究》、《电磁数学基础理论》等。他成名后，许多国家邀请他讲学，但他从来不轻易答应。 例如，美国著名的普林斯顿大学多次邀请他讲课，但他最终同意讲课六个小时。 他所讲授的内容相当重要，对核物理有一定的价值。 这足以说明他治学十分严谨。 他不说就够了，但一说就必须有新的想法。 伦琴宣布了“一种新射线”并展示了他的射线的用途，震惊了世界。
1940 年 8 月 30 日，汤姆森在剑桥逝世。他的骨灰与牛顿、达尔文、开尔文等伟大科学家的骨灰安葬在威斯敏斯特教堂中心。
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