J.J.汤姆孙
英国物理学家、电子发现者汤慕孙。他于1856年12月18日出生在曼彻斯特郊区山姆的一个出版商家庭。他14点钟进入欧文学院。他想成为一名工程师,在物理老师的影响下,他决定转向物理。1876年,他成为剑桥大学三一学院的数学研究生。1880年,他通过了一次艰难而光荣的考试,成为继1854年麦克斯韦之后第二个获得数学荣誉学位的人。第二年,他成为了三一学院的研究员。1884年春天,他被选为英国皇家学会的成员,然后被调到卡文迪许实验室。1884年2月,他完成了实验研究,如精确测量电的绝对单位与电磁单位的比率,并被选为卡文迪什实验室的教授,在他只有27岁的时候接替了瑞利的主任职位。1905年,他接替莱利成为皇家学院的自然哲学教授。从1911年到1913年,他是英国皇家学会的副主席,从1915年到1920年,他是主席。自1918年起任三一学院院长。1919年,他辞去了卡文迪许实验室34年的教授职位,并推荐他的学生卢瑟福接替他。他留在实验室里继续他的研究工作又21年。他于1940年8月30日在剑桥去世。
唐穆荪最重要的贡献是发现了电子。起初,由于他对麦克斯韦电磁辐射理论感兴趣,他对阴极射线进行了研究。x光的发现加深了人们对气体电离行为的研究。在关于阴极射线本质的辩论中,他明确支持粒子理论。然后他用一个巧妙的实验成功地证明了阴极射线在电场和磁场中的偏转——这是判断阴极射线确实是带电粒子的决定性证据。然后,他用静电偏转力和磁偏转力互相抵消来确定阴极射线粒子的速度,测量了这些粒子的荷质比,并进一步测量了它们的质量约为氢原子质量的1/1837。由此,可以推断出阴极射线粒子比原子小得多,这表明这些粒子是构成所有原子的基本材料。唐穆荪于1807年4月30日宣布了他的发现。后来人们将粒子命名为电子。电子是人类已知的第一种基本粒子。从那以后,他提出了原子结构模型(汤姆逊模型)“电子漂浮在一个均匀的带正电的球体上”。虽然这个模型后来被卢瑟福的核原子模型所取代,但它是建立原子结构模型的开始。1906年,唐木荪因其对电子研究的重要贡献被授予诺贝尔物理学奖。他于1908年再次被封为爵士。
唐木孙的另一个重要贡献是在研究管道射线(带正电的粒子通过阳极孔的流动)时发展了质谱法。他的方法被他的同事阿斯顿改进和完善(阿斯顿,1877 ~ 1945),并发展成今天的质谱仪。在运河雷的研究中,他第一个指出,根据实验现象,普通元素也可能有同位素。1913年,稳定元素同位素首次通过物理方法成功分离,从而确立了这一事实。他也是金属电子学经典理论的创始人之一。
此外,唐牧孙还是一位优秀的教师和科研带头人。在卡文迪许实验室担任教授期间。我们建立了完整的研究生培养体系,营造了良好的学术氛围。他理论与实验并重,特别提倡自制仪器,善于抓住关键点,进行准确的理论分析。他的博学、敏捷、科学直觉、想象力和创造力带领大量学者走向科学前沿,使卡文迪什实验室成为国际物理前沿研究中心之一。他的7名学生获得了诺贝尔奖,27名获得了皇家学会会员资格。他还努力促进大学和中学物理教学的改进,并写了几本优秀的教材。在20世纪的前30年,英国能够在原子物理学领域保持重要的领先地位。唐穆荪的强有力的指导和出色的教学能力发挥了重要作用。