汤姆孙 T10N——发现电子

电子 衍 射现 象的 发现 者 ， 因 此而 获 １３ 并 ９７年诺 贝尔 奖 ） 。
起初， 汤姆孙对麦克斯韦ｍ的电磁辐 射理论很感兴趣 ， 引导他去研究阴极射线 。阴极射线是 这 种新奇的辐射形式 ， 它本质上不是电磁辐射。 克鲁克斯 （ ｒｏｅ ，ｉＷｉ ａ １３— １１ ， Ｃ ｏｋｓＳｒ ｌ ｍ，８ ２ ９ ９英国物 ｌ ｉ 理学 家 ） 人 曾根 据 阴 极 射 线 在磁 场 中偏 转 的 实 验 事 实 ， 为 阴 极 射 线 是 由 带 负 电 的 粒子 所 组 成 等 认 的。 而 ， 然 这项 实验 并 不能 充 分证 明 上述 断 言 ， 因为 还需 要证 明 阴极 射线 也受 电场 的 影 响 ， 当时 尚 而
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未有 人完 成 后一项 实 验证 明 。汤姆 孙使 用 真空 度极 高 的管 子 进 行了 实验 ， 于 在 １９ 证 实 阴极 终 ８ ７年 射 线在 电场 中偏转 —— 这 是判 定 阴极 射 线实 际 是带 电粒子 的 决定性 证 据 。 自此 以 后 ， 阴极 射 线便 被
承认 是一 种 粒子 。
所 以他通 常被 认 为 是 电子 的发现 者 。
的瑞利 任物理学教授 ， 当时他只有 ２ 岁。１ ８ 年 ， ７ ８ ４ 他又接替瑞利 的卡 文 迪 许０实 验 室 主 任 的 职位 ， 导 该 实验 室 达 ３ 年 之 久 （ 领 ０余 直
到 １１ ） ９９年 。英国 能 够于 ２ ０世纪 前 ３ ０年在亚 原 子物 理学 领 域 保 持 显赫的领先地位 ， 主要有赖于他的指导和教学能力。 汤 姆孙 任 卡文 迪许 实验 室主 任时 ， 仅 ２ 年 ８岁 。 此前 ， 他 自己 的 用 话 说 “ 未 严肃 地 考虑 过这 一 工作 的性 质 和 负担 ” 因此 ， 不真 正 期 并 ， 并
汤姆孙 勇致 地面 对 了这 一 难 题 。 汤姆孙 的 大弟 子 ， 出的 物理 学 家 卢瑟 福 。， 杰 ‘ 曾在 １９ ’ ８ ５年写给 他 的未 婚 妻 的 信 中说 到 了 汤 姆 孙给他 留下 的 印象 ：
“ 我到实验室拜访 了汤姆孙 ， 和他愉快地谈了好久 ， 感到如沐春风 。 他思想一点也不僵化 。 从外 形上 看 ： 中等 身材 ， 色黑 黑 的 ， 很 年轻 —— 可 胡子 刮 得 太不 干净 了 ， 发也 很 长 。他 的脸 有 点 他 肤 还 头
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汤姆孙Ｔ。 发现电子 １ Ｎ
英 国 物 理 学 家 汤 姆 孙 （ ｈ ｍｓｎ Ｓｒ ｏｅｈＪｈ ，８６ １４ ） Ｔ ｏ ｏ ，ｉＪｓｐ ｏ ｎ １５￣ ９０ （ 邮票 Ｔｌａ １５ Ｏ ）８６年 出生 在 曼 彻 斯特 ， 个 商 人 家庭 中 ， 里指 望 他 一 家 日后能继 承 祖业 ， 他却 迈 上 了科学 家 的道 路 。汤姆逊 １ 时进 人 但 ４岁 曼彻斯 特 的一所 专 科学 校 ， 打算 学 工科 ， 本 但却 对 物理 学逐 渐 发 生 了 兴 趣 。１７ ８６年 ， 靠奖 学 金进 人 剑桥 大学 读 书 ， 他 此后 便在 那 里度过 了 他 的一 生 。 他毕 业 时 的数 学成 绩 名列 全班 第二 。 ８３年 ， 接替 退休 １８ 他
长 ， 得瘦 削 ， 显 头长 得 挺端 正 ， 梁上 方 有一 对竖 纹 。我们 谈 了一 般 的事 情 ， 谈 到 了研 究 工作 。看 鼻 也
来他对我的打算很满意 ， 还带我回到他在郊区的家里吃了午饭。 我见到了他的妻子 ， 长得很高 ， 肤色 也是 黑黑 的 ， 面容 有 点发 黄 ， 而很 健谈 ， 然 很和 蔼 。 后我 逗 留了 一个 小时 左 右 才回 到市 里 … …我 忘 饭 了提及一宗真正伟大的发现 ， 那就是他家里惟一的一位小公子 ， ３ 才 岁半 ， 一个壮健撒 克逊 型的小 家伙， 无论相貌还是个头， 都是我所看到过 的最好的小娃娃。 （ ”这个孩子就 是小汤姆孙ｎ ． 后来 的 １， ’
此外， 汤姆孙对阴极 射线粒子的荷质比（ 电荷对质量的比值 ） 进行了测定。结果 发现 ， 如果认为 阴极 射线粒子所带的电荷 等于法拉 弟 的电解定律所 算得的离子上的最 小电荷 ， 么阴极射 线粒 那
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子 的质 量 仅 仅 是 氢 原 子 质 量 的一 个 很 小 的分 数 值 （ 现 在 已知值 为 １ １３ ） ／８ ７ 。由此可 见 ， 阴极 射线 粒 子 比起 原 子 要 小 得 多 ， 姆 孙 就 这 样 打 开 了 亚 原 子 粒 子 世 界 的 汤大门。 Fra bibliotekｒ ＇
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阴极 射 线粒 子 曾被 用 作 电流 的单 位 。起 先 ， 托 尼 斯 曾为 电流 单位 设 想 了 一 个 名 称 ， ｅ ｃｒｎ 洛 伦 兹 ｕ 叫 ｌｔ ， ｅ ｏ ， 不 顾 汤 姆 孙 的 反 对 ， 这 个 名 称 来 称 呼 阴极 射 线 粒 子 将 （ 中译 名 为“ 电子 。鉴 于 汤 姆 孙提 出了 阴极 射线 粒 子 ） 存 在的 最 终证 据 ， 最 先 证 明 了它 们 具 有亚 原 子尺 度 ， 并
望获选 ， 然而却获选了， 出他本人意料之外 。 大 选他的人 ， 有的也许纯 属机缘 ， 有的却可能真是确有远见卓识 。 汤姆孙 自己却说 ：我觉得 自 “
汤 孙
己像是一个渔夫 ， 偶然在一处不像会有鱼 的水面上用轻便的钓竿垂钓 ， 竞钓着了一尾大鱼 ， 他大得 使钓 竿提 不 起来 。我从 瑞 利耻 勋 爵这样 的大 人物 手 里 接过 主 任 的职 位 ， 到 的 是渔 夫 式 的 难 题 。 遇 ”