Joseph John "J.J." Thomson, (Mánchester, Inglaterra, 18 de diciembre de 1856 - Cambridge, Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un
científico británico, descubridor del electrón, de los isótopos e inventor del espectrómetro
de masa. En 1906
fue galardonado con el Premio Nobel de Física.
Thomson, 1861.
Thomson nació en 1856 en Cheetham
Hill, un distrito de Mánchester en
Inglaterra, y tenía ascendencia escocesa. En 1870 estudió ingeniería en
el Owens
College, hoy parte de la Universidad de Mánchester, y se trasladó
al Trinity College deCambridge en 1876. En
1880, obtuvo su licenciatura en Matemáticas (Segunda Wrangler y segundo premio
Smith) y MA (obteniendo el Premio Adams) en 1883. En 1884
se convirtió en profesor de Física en Cavendish. Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford, quien más tarde sería su
sucesor en el puesto.
En 1890 se casó con Rose Elizabeth
Paget, hija de sir Edward
George Paget, médico, entonces Regius Profesor de Medicina (Regius Professor of
Physic) en Cambridge. Con ella, fue padre de un hijo, George Paget Thomson, y una hija, Joan
Paget Thomson. Su hijo se convirtió en un destacado físico, quien a su vez fue
galardonado con el Premio Nobel de Física en 1937 por demostrar las propiedades
de tipo ondulatorio de los electrones.
J.J. Thomson fue galardonado con el
Premio Nobel de Física en 1906, «en reconocimiento de los grandes méritos de
sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la
electricidad generada por los gases». Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado
en la Orden del Mérito en 1912. En 1914 dio el Romanes Lecture en Oxford sobre
la teoría atómica. En 1918 fue nombrado rector del Trinity College de
Cambridge, donde conoció a Niels Bohr, donde permaneció
hasta su muerte. Murió el 30 de agosto de 1940 y fue enterrado en la Abadía de
Westminster, cerca de sir Isaac
Newton.
Thomson fue elegido miembro de
la Royal Society el 12 de
junio de 1884, y posteriormente fue su presidente de 1915 a 1920.
Segunda congreso Solvay (1913). Se puede
observar a Thomson el cuarto por la izquierda de la fila inferior, situado
entre Wilhelm Wien y Emil Warburg
Thomson realizó una serie de
experimentos en tubos de rayos catódicos, que le condujeron al descubrimiento
de los electrones. Thomson utilizó el tubo de Crookes en tres
diferentes experimentos.
En su tercer experimento (1897),
Thomson determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos,
al medir cuánto se desvían por un campo magnético y la cantidad de energía que
llevan. Encontró que la relación carga/masa era más de un millar de veces
superior a la del ion Hidrógeno, lo que sugiere que las partículas son muy
livianas o muy cargadas.
Las conclusiones de Thomson fueron
audaces: los rayos catódicos estaban
hechos de partículas que llamó "corpúsculos", y estos corpúsculos
procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que significa
que los átomos son, de hecho, divisibles. Thomson imaginó que el átomo se
compone de estos corpúsculos en un mar lleno de carga positiva; a este modelo
del átomo, atribuido a Thomson, se le llamó el modelo de pudín de pasas.
En 1906 fue
galardonado con el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre la conducción de la
electricidad a través de los gases.
La imposibilidad de explicar que
el átomo está formado por un núcleo compacto y una parte exterior
denominadacorteza implica
que otros científicos como Ernest Rutherford o Niels Bohr continuasen
con su investigación y establecieron otras teorías en las que los átomos tenían
partes diferenciadas.
También Thomson examinó los rayos
positivos y, en 1911, descubrió la manera de utilizarlos para separar átomos de
diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos mediante
campos eléctricos y magnéticos (espectrometría de masas). Así descubrió
que el neón tiene dos isótopos (el neón-20 y
el neón-22).
En la esquina inferior derecha de
esta placa fotográfica hay marcas para los dos isótopos del neón, neón-20 y
neón-22. En 1913, como parte de su EXPLORACIÓN
en la composición de los rayos canales, Thomson canalizó
una corriente de neón ionizado mediante un campo magnético y un campo eléctrico
y midió su desviación colocando una placa fotográfica en el camino del rayo.
Thomson observó dos parches de luz sobre la placa fotográfica (ver imagen a la
derecha), lo que supone dos parábolas de desviación. Thomson llegó a la
conclusión de que el gas neón se compone de dos tipos de átomos de diferentes
masas atómicas (neón-20 y neón-22).
Otros trabajos
Thomson en 1906 demostró que el hidrógeno tiene un
único electrón. Permite confirmar o rechazar diversas teorías anteriores sobre
número de los electrones, al igual que el carbono.
Thomson propuso el segundo modelo atómico (El
primero fue propuesto por Democrates,
en 400 a.C), que podía caracterizarse como una esfera de carga positiva en la
cual se incrustan los electrones.
Premios
Aparte del Premio Nobel de Física
(1906), le fueron concedidos los siguientes premios:
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