ג'יי. ג'יי. תומסון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף ג' ג' תומסון)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
ג'יי. ג'יי. תומסון
Joseph John Thomson
1856 –‏ 1940
JJ Thomson.jpg
תרומות עיקריות
מחקריו התאורטיים והניסיוניים בהולכת חשמל על ידי גזים.
נתונים נוספים
ענף מדעי פיזיקה
נולד 18 בדצמבר 1856
נפטר 30 באוגוסט 1940 (בגיל 83)
ארצות מגורים אנגליה
פרסים והנצחה

חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 1906.

ג'וזף ג'ון תומסוןאנגלית: Joseph John Thomson; ‏18 בדצמבר 1856 - 30 באוגוסט 1940), הידוע בכינוי ג'יי. ג'יי. תומסון, היה פיזיקאי אנגלי, מגלה האלקטרון וחתן פרס נובל לפיזיקה בשנת 1906.

תומסון נולד ב-1856 בצ'יטהאם היל (פרבר של מנצ'סטר) שבאנגליה, להורים ממוצא סקוטי. למד הנדסה במכללת אוון שבמנצ'סטר ועבר לטריניטי קולג' שבאוניברסיטת קיימברידג'. בשנת 1884 מונה למנהל מעבדת קוונדיש בקיימברידג' ושימש בתפקיד זה עד 1918. אחד מתלמידיו היה ארנסט רתרפורד שהחליפו בתפקיד.

תומסון הושפע מעבודותיהם של ג'יימס קלרק מקסוול ווילהלם רנטגן בנושא קרני רנטגן. הוא הסיק כי הקרינה הנפלטת מקתודה מורכבת מחלקיקים טעונים מטען שלילי, להם קרא "גופיפים" (corpuscles), שהיום ידועים כאלקטרונים. קדם לו ג.' ג'ונסון סטוני שהעלה השערה בדבר קיומו של האלקטרון כיחידת מידה באלקטרוכימיה, אבל תומסון שיער שהאלקטרון הוא חלקיק תת-אטומי, הראשון שנתגלה. תגליתו התפרסמה ב-1897 ועוררה התרגשות בקהילייה המדעית, והובילה בסופו של דבר לזכייתו בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1906. למרבה האירוניה, בנו, סר ג'ורג' פג'ט תומסון, זכה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1937 על תגליתו שהאלקטרון הוא גם גל.

על סִפּה של מלחמת העולם הראשונה היה תומסון אחראי לתגלית אחרת, שהיוותה פריצת דרך נוספת - האיזוטופ.

בשנים 19151920 כיהן כנשיא החברה המלכותית.

בשנת 1918 מונה למנהל טריניטי קולג' שבקיימברידג' ושימש בתפקיד עד מותו ב-1940.

תומסון קבור בכנסיית וסטמינסטר בסמוך לפיזיקאי דגול אחר, אייזק ניוטון.

הקריירה שלו[עריכת קוד מקור | עריכה]

גילוי האלקטרון[עריכת קוד מקור | עריכה]

מספר מדענים, כגון וויליאם פראוט (William Prout) ונורמן לוקיטר (Norman Lockyr), הציעו שאטומים היו בנויים מיחידה יותר בסיסית, אבל הם חשבו שהיחידה הזאת תהיה תהיה הגודל של האטום הכי קטן, מימן.

תומסן, ב-1897, היה הראשון להציע שהיחידה הבסיסית הייתה קטנה ביותר מפי 1,000 מהאטום, מציע את הרעיון של חלקיק תת-אטומי שכיום ידוע כאלקטרון.

תומס גילה זאת דרך ההתנסות שלו בתכונות של קרני קתודה.

תומס הציע את ההצעה שלו ב-30 באפריל 1897 בעקבות הגילוי שלו שקרני קתודה (באותה זמן ידועות כקרני לנארד) יכולות לנוע דרך האוויר הרבה יותר ממה שצפוי לחלקיק בגודל אטומי.

הוא העריך את המסה של קרני הקתודה על ידי מדידת החום שנגרם כאשר הקרניים פגעו בצומת תרמית והשווה זאת עם ההדפה המגנית של הקרניים.

הניסויים שלו הציעו שלא רק שקרניים קתודיות היו קלים ביותר מפי 1,000 מאטום המימן, אך שגם המסה שלהם הייתה אותו דבר הייתה אותה דבר מאיזה סוג של אטום שהם באו.

הוא הסיק שהקרניים היו בנויות מחלקיקים שליליים, מאוד קלים שהוא חומר אונבירסלי של בניית אטומים.

הוא קרא לחלקיקים האלה "קורפסולס" (corpuscles), אבל לאחר מכן מדענים העדיפו את השם אלקטרון, שהוצע על ידי ג'ורג'יי. ג'יי. ונסטון ב-1891, לפני הגילוי האמיתי של תומסון.

באפריל 1897, לתומסון היו רק סימנים מוקדמים שקרניים קתודיות יכול להיות להוסת בצורה חשמיל ( חוקרים קודמים כמו היינריך רודולף הרץ חשבו שזה לא אפשרי).

חודש לאחר ההצהרה של תומסון על הקורפסולס (אלקטרונים), הוא מצא שהוא יכול באופן אמין להסית את הקרניים על ידי שדה אלקטרי אם הוא יפנה את הצינור הפריקה לתוך לחץ מאוד נמוך.

על ידי השוואה של ההסות של הקרניים של הקרניים הקתודיות על ידי שדא מגני הוא השיג מדידות יותר חזקות של היחס טעינה למסה הוא אישר את ההשערות הקודמות שלו .

זה הפך לדרכים הקלסיות של למדוד את הטעינה ואת המסה של האלקטרון.

תומסון האמין שהקורפסולס (אלקטרונים) הגיעו מהאטומים של השאיריות גזים שהיו בתוך הצינורים של גלי הקתודה.

ולפיכך, הוא הסיק שהאטומים היו מחולקים, ושהקורפסלוס היו החומרי בנייה שלהם.

ב-1904 תומסון הציע את המודל של האטום, מעלה השארות שזה היה ספרה של חומר חיובי שבתוכו כוחות אלקטרו סטטים קבעו את העמדה של הקורפסלוס.

בשביל להסביר את המטען הנייטרלי של האטם, הוא הציע שהקורפסלוס היו מחולקים בים אחיד של מטען חיובי.

בתוך המודל "פודינג שזיפים" (plum pudding) האלקטרונים היו נראים משובצים המטען חיובי כמו שזיפים בפודינג שזיפים (למורת שהמודל של תומסון לא היו נייחים, אבל במסלול מהיר)

גילוי האיזוטופים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-1912, כחלק מחקירתו לתוך הרכב זרמים של חלקיקים טעונים חיובית באותו זמן יודע כקרניה תעלה (canal rays), תומסן ועוזר חקירה שלו פרנסיס ויליאם אסטון, תיעלו זרם של יוני ניאון דרך שדה מגנטי ואלקטרי ומדדו את ההסתה על ידי הנחת לוח צילום במסלולו.

הם ראו שתי חלקות של אור על לוח הצילום, והם הסיקו שהניאון בנוי מאטומים של שתי מסות אטומיות שונות (ניאון 20 וניאון 22), כלומר שתי איזוטופים.

זה היה ההוכחה הראשונה לאיזוטופים של יסוד יציב; פרדריק סודי הציע מקודם את הקיום של איזוטופים כדי להסביר את ההתכלות של חלק יסודות רדיו אקטיבים.

ההפרדה של ג'יי. ג'יי. תומסון של ניאון איזוטופים על ידי המסה שלהם הייתה הדוגמה הראשונה של ספקטרומטר מסה , שבאופן הדרגתי שופר והתפח לשיטה כללית על ידי פרנסיס ויליאם אסטון וארתור ג'פרי דמפסטר.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]