18 दिसंबर, 1856 को ब्रिटेन के मैनचेस्टर के पास चीथम में जन्मे
मृत्यु 30 अगस्त 1940, कैम्ब्रिज, यूके
1906 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार।
नोबेल समिति का शब्दांकन: "गैसों की चालकता के सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययन में भारी योगदान की मान्यता में।"

"साधारण" नोबेल पुरस्कार विजेता की पृष्ठभूमि में भी हमारा वर्तमान चरित्र असाधारण लगता है। खैर, आइए इस तथ्य से शुरू करें कि उनके सात "वैज्ञानिक पुत्र" भी नोबेल पुरस्कार विजेता बने (वे पांच पुरस्कारों तक जीवित रहे)। उनके कई "वैज्ञानिक पोते" की तरह (हमने सबसे प्रसिद्ध "वैज्ञानिक पुत्र" और पोते में से एक के बारे में लिखा था)। नोबेल पुरस्कार विजेता और उनका अपना बेटा बन गया, और उसी प्राथमिक कण के बारे में, जिसे हमारे नायक ने खोजा था। अनुमान लगाया? खैर, बिल्कुल... जे जे से मिलिए।

और यह किसी रैपर का छद्म नाम नहीं है, यहाँ अच्छा पुराना इंग्लैंड है। "जेजे" एक उचित नाम है, हालांकि "सर जोसेफ जॉन थॉमसन" के लिए छोटा है। हालांकि, थॉमसन अपने सबसे प्रसिद्ध छात्र रदरफोर्ड की तरह जन्म से एक रईस व्यक्ति नहीं थे। उनका जन्म एक पुस्तक विक्रेता, जेजे (जोसेफ जेम्स) थॉमसन और एम्मा स्विंदेल्स के पुत्र के रूप में हुआ था। पिता चाहता था कि उसका बेटा एक अच्छी शिक्षाऔर एक इंजीनियर बन गए, और इसलिए, 14 साल की उम्र में, जे जे जूनियर ओवेन्स कॉलेज गए, जिसे अब मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के रूप में जाना जाता है।

दो साल बाद, थॉमसन सीनियर चला गया था। पैसे नहीं थे, लेकिन माँ ने मदद की और अच्छा अकादमिक प्रदर्शन किया, जिससे छात्रवृत्ति मिली। प्रशिक्षण जारी रहा। ओवेन्स कॉलेज का प्रायोगिक भौतिकी में एक उत्कृष्ट पाठ्यक्रम था। हालांकि फिजिक्स करने के लिए तब भी गणित के अच्छे ज्ञान की जरूरत थी। और थॉमसन ट्रिनिटी कॉलेज, कैम्ब्रिज में प्रवेश करते हैं, जहाँ वे सैद्धांतिक भौतिकी और गणित का अध्ययन करते हैं। 1880 में, 24 साल की उम्र में, उन्होंने स्नातक की डिग्री प्राप्त की और कैवेंडिश प्रयोगशाला (वास्तव में, कैम्ब्रिज के भौतिकी विभाग) में काम करना शुरू किया।

आधुनिक रूपकैवेंडिश प्रयोगशाला
हम पाठकों को याद दिलाते हैं कि प्रयोगशाला का नाम प्रसिद्ध रसायनज्ञ हेनरी कैवेंडिश के नाम से नहीं, बल्कि कैम्ब्रिज के चांसलर विलियम कैवेंडिश के नाम से पड़ा (हेनरी दूसरे लॉर्ड कैवेंडिश थे, और विलियम 7 वें थे), जिन्होंने बहुत सारा पैसा दान किया था। इसके निर्माण के लिए हालांकि, निश्चित रूप से, हेनरी कैवेंडिश की स्मृति को इसमें संरक्षित किया गया था।

चार साल बाद, 1884 में, जब थॉमसन अभी 28 साल के नहीं थे, और एक अच्छे भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ की महिमा के अलावा कोई विशेष वैज्ञानिक उपलब्धियां नहीं थीं। दाहिने हाथ”, वह सूचीबद्ध नहीं था, कुछ आश्चर्यजनक होता है। कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक, जॉन विलियम स्ट्रेट, तीसरे बैरन रेले ने इस्तीफा दे दिया, एक कठोर इंसान जो बाद में (1 9 04 में) आर्गन की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार प्राप्त करेगा और रेले के संदर्भ में विज्ञान के इतिहास में अपना खिताब छोड़ देगा। प्रकीर्णन और रेले तरंगें। स्ट्रेट से पहले, निर्देशक के पद पर खुद जेम्स क्लर्क मैक्सवेल का कब्जा था (वैसे, जिन्होंने हेनरी कैवेंडिश के वैज्ञानिक संग्रह का विश्लेषण और प्रकाशन करने में बहुत समय बिताया)।

जॉन विलियम स्ट्रेटे

और फिर थॉमसन को इस महत्वपूर्ण पद पर नियुक्त किया जाता है। अद्भुत! वे लिखते हैं कि एक अमेरिकी भौतिक विज्ञानी, जो प्रयोगशाला में एक प्रशिक्षु था, नए कैवेंडिश प्रोफेसर के बारे में जानने के बाद, अपनी मातृभूमि में भाग गया, "एक प्रोफेसर की देखरेख में काम करना व्यर्थ है जो आपसे केवल दो साल बड़ा है, " और एक कैम्ब्रिज शिक्षक-संरक्षक ने और अधिक कठोर रूप से कहा: "... विश्वविद्यालय में महत्वपूर्ण समय आता है अगर सिर्फ लड़के प्रोफेसर बन जाते हैं! इस मामले में, चुनाव सेवानिवृत्त स्ट्रेट ने खुद किया था। शायद इसलिए कि अब तक, जैसा कि वे कहते हैं, "सफलता" के परिणाम के अभाव में, थॉमसन की प्रतिभा अभी भी स्पष्ट थी? कोई आश्चर्य नहीं कि उनका पहला मुद्रित वैज्ञानिकों का कामलंदन की रॉयल सोसाइटी की कार्यवाही में प्रकाशित हुआ जब वह केवल 19 वर्ष का था। किसी भी मामले में, स्ट्रेट गलत नहीं था - थॉमसन ने शानदार ढंग से एक सदी के एक तिहाई से अधिक समय तक प्रयोगशाला का नेतृत्व किया, जैसे कि उनके पूर्ववर्ती ने नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया और सौंप दिया कम महान वैज्ञानिक के लिए उनका पद ... लेकिन इस बारे में बाद में।

निदेशक बनने और कार्रवाई की अधिक स्वतंत्रता देने के बाद, थॉमसन ने क्रुक्स ट्यूब में गैसों की विद्युत चालकता का अध्ययन करना शुरू किया। यह एक कांच का बर्तन होता है जिसके विपरीत छोर पर दो इलेक्ट्रोड होते हैं, जिससे लगभग सारी हवा बाहर निकाल दी जाती है। दरअसल, इस उपकरण के निर्माता विलियम क्रुक्स ने पाया कि जब हवा पर्याप्त रूप से विरल हो जाती है, तो कैथोड के विपरीत ट्यूब के अंत में कांच पीले-हरे रंग की रोशनी के साथ प्रतिदीप्त होने लगता है, जाहिर तौर पर किसी प्रकार के विकिरण के प्रभाव में जिसे कैथोड किरणें कहा जाता था।

कैथोड ट्यूब में प्रतिदीप्ति

कैथोड ट्यूब के साथ सर विलियम क्रुक्स। 1902 का कैरिकेचर

बेशक, कैथोड ट्यूब के निर्माता विलियम क्रुक्स के बारे में कुछ शब्द कहे जाने चाहिए। प्रयोगशाला में थैलियम की खोज करने और हीलियम प्राप्त करने वाले प्रसिद्ध वैज्ञानिक एक उत्साही अध्यात्मवादी थे। 1874 में, 42 वर्ष की आयु में, अपनी वैज्ञानिक शक्तियों के चरम पर, उन्होंने एक लेख प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने कहा कि आध्यात्मिकता वैज्ञानिक है और आत्माओं की घटनाएं वास्तव में होती हैं। घोटाला ऐसा था कि क्रुक्स को कई वर्षों तक "नीच में" रहना पड़ा - अपने वैज्ञानिक अधिकार के अस्थिर होने की प्रतीक्षा करने के लिए, साथ ही रॉयल साइंटिफिक सोसाइटी में पदों के लिए, एक नाइटहुड (1897) की प्रतीक्षा करने के लिए और 1898 में एक बनाने के लिए। "बाहर आने" की तरह, लेकिन उन वर्षों की भावना में।

बदमाश और वह आत्मा जिसे वह बुलाता है

क्रुक्स ने कहा है कि वह एक आश्वस्त समलैंगिक अध्यात्मवादी हैं। इम क्रुक्स 1919 में अपनी मृत्यु तक बने रहे। तो 1913 से 1915 तक हमारी राय में रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन का नेतृत्व किया गया था - एक छद्म वैज्ञानिक (लेकिन केवल इसमें)। वैसे, हमारे हीरो ने 1915 में इस पद पर 6 साल के लिए क्रुक्स को रिप्लेस किया था।

लेकिन तीन दशक पीछे चलते हैं, पुराने बदमाश से लेकर युवा थॉमसन तक। क्रुक्स पाइप के साथ अपनी पढ़ाई की शुरुआत में वैज्ञानिक दुनियागंभीर विवाद थे - अपेक्षाकृत बोलते हुए, प्रतिनिधि ब्रिटिश स्कूल(और खुद क्रुक्स) का मानना ​​​​था कि कैथोड किरणें कुछ कणों की एक धारा हैं, और हर्ट्ज के बहुत विश्वसनीय प्रयोगों के आधार पर, अपेक्षाकृत बोलने वाले, जर्मनिक के प्रतिनिधियों का मानना ​​​​था कि वे ईथर की तरंगें थीं - एक प्रकार का पदार्थ मर्मज्ञ स्थान।

कैथोड थॉमसन ट्यूब c चुंबकीय कुंडलइलेक्ट्रॉनों को विक्षेपित करने के लिए

थॉमसन की मुख्य योग्यता यह थी कि वह यह दिखाने में सक्षम थे कि कैथोड किरणें अभी भी कण हैं (कॉर्पसकल, जैसा कि थॉमसन ने खुद उन्हें बुलाया था), जबकि वे हमेशा समान होते हैं। थॉमसन ने कण के आवेश-से-द्रव्यमान अनुपात को मापने में भी कामयाबी हासिल की, जो अब मौलिक स्थिरांक में से एक है। इस तरह से इलेक्ट्रॉनों की खोज की गई, और मानवता ने परमाणु की गहराई में पहला कदम रखा। थॉमसन स्वयं परमाणु की संरचना के पहले मॉडल के लेखक बन गए, जिसे "किशमिश का हलवा" कहा जाता था - एक प्रकार के स्मीयर पॉजिटिव चार्ज बॉडी में, "किशमिश" - इलेक्ट्रॉन - फ्लोट या बस इंटरसेप्टेड होते हैं।

थॉमसन एटम

आधी सदी बाद, उनके अपने बेटे और छात्र को उनके तरंग गुणों की खोज करके इलेक्ट्रॉन की दोहरी प्रकृति दिखाने में कामयाब होने के लिए नोबेल पुरस्कार मिलेगा। और बहुत पहले, उनका पहला छात्र परमाणु की संरचना को समझने के लिए अगला कदम उठाएगा और थॉमसन के "स्वादिष्ट" मॉडल को नष्ट कर देगा।

इलेक्ट्रॉन की खोज (1896-1897) से पहले भी, 1895 में, थॉमसन और पूरे ब्रिटिश और विश्व विज्ञान के जीवन में एक और महत्वपूर्ण घटना घटी (नहीं, नोबेल पुरस्कार नहीं - तब यह बिल्कुल भी प्रदान नहीं किया गया था, और थॉमसन को केवल 1906 में एक अच्छी तरह से योग्य पुरस्कार प्राप्त होगा; जैसा कि हम इसे समझते हैं, पहले वर्षों के दौरान नोबेल समिति ने एक बहुत बड़े पूल से योग्य भौतिकविदों को "चयनित" किया)। थॉमसन का पहला डॉक्टरेट छात्र, अर्नेस्ट रदरफोर्ड नाम का एक युवा न्यूजीलैंडर, कैवेंडिश प्रयोगशाला में दिखाई दिया।

न्यूजीलैंड वैज्ञानिक पत्रिका "रदरफोर्ड"

यह उनके साथ था कि थॉमसन ने उनके जीवन की मुख्य खोज की। अपने मंगेतर को रदरफोर्ड के पत्रों ने हमारे लिए थॉमसन और उनके परिवार का विवरण सुरक्षित रखा है। "वह बातचीत में बहुत सुखद है और आम तौर पर पुराने जमाने के जीवाश्म का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। दिखने के मामले में, वह औसत कद, काले बाल और बहुत युवा है। बहुत बुरी तरह से मुंडा और सुंदर पहनता है लंबे बाल. उसके पास एक पतला, तिरछा चेहरा, एक अभिव्यंजक सिर है, उसकी नाक से दो गहरी खड़ी सिलवटें उतरती हैं ... उसने मुझे स्कूप टेरेस पर अपने स्थान पर दोपहर के भोजन के लिए आमंत्रित किया, जहां मैंने उसकी पत्नी को देखा - एक बीमार के साथ एक भूरे बालों वाली लंबी महिला चेहरा, लेकिन बहुत मिलनसार और बातूनी ... "।

मुझे कहना होगा कि जी-जी पूरी तरह से सभ्य व्यक्ति थे और प्रयोगशाला के सामान्य प्रमुख थे। चूंकि आपकी नजर अपने ही लैब में एक छात्र पर पड़ी है, इसलिए शादी कर लीजिए। इसके अलावा, छात्र के पिता कैम्ब्रिज में मेडिसिन के रेगियस प्रोफेसर हैं। 1890 में, 28 वर्षीय थॉमसन और रोजा पगेट ने शादी कर ली, दो साल बाद उनकी पहली संतान जॉर्ज पगेट हुई। 1937 में इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार विजेता, यदि कुछ भी हो।

जॉर्ज पगेट थॉमसन

वैसे, अगर किसी को नामांकन के आंकड़े चाहिए, तो आप यहां हैं:

भौतिकी में नोबेल पुरस्कार, 1906 18 नामांकन।

जे.जे. थॉमसन - 8 नामांकन
गेब्रियल लिपमैन (1908 पुरस्कार विजेता) - 3
हेनरी पोंकारे (उन्हें कुल 51 बार नामांकित किया गया था, लेकिन उन्हें कभी पुरस्कार नहीं मिला) - 3
लुडविग बोल्ट्जमैन (जो कि पुरस्कार के योग्य थे, लेकिन अफसोस - 1906 में उनकी मृत्यु हो गई) - 2
बाकी - 1 प्रत्येक (उनमें थॉमसन का नाम - विलियम थॉमसन (1824-1907), जिसे लॉर्ड केल्विन के नाम से जाना जाता है, जिनके पास पुरस्कार प्राप्त करने का समय भी नहीं था)

थॉमसन ने एक लंबा जीवन जिया। उन्होंने बड़प्पन अर्जित किया, जैसा कि व्लादिमीर वोरोशिलोव ने कहा, "अपने दिमाग से", वे नोबेल पुरस्कार विजेता बन गए। 1913 में वे रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन के प्रमुख बने, 1919 में उन्होंने प्रोफेसरशिप को रदरफोर्ड में स्थानांतरित कर दिया, जो कैम्ब्रिज लौट आए। उनके सात सहयोगी नोबेल पुरस्कार विजेता बन गए, जिसकी शुरुआत रदरफोर्ड से हुई, जो पहले डॉक्टरेट उम्मीदवार थे, जिन्हें थॉमसन ने जीवित रखा और दफनाया। उन्होंने अपने बेटे के नोबेल पुरस्कार का इंतजार किया। वह लंदन की रॉयल सोसाइटी के प्रमुख थे, ट्रिनिटी कॉलेज के प्रमुख थे...

जब वह मरा वह 84 वर्ष का था; दूसरा था विश्व युध्दब्रिटेन की लड़ाई जोरों पर थी। जेजे को वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाए जाने का सर्वोच्च सम्मान मिला। वैसे, एक और दिलचस्प बात: थॉमसन पहले वर्षों के कुछ नोबेल पुरस्कार विजेताओं में से एक है जिसे हम देख और सुन सकते हैं। नोबेल समिति की वेबसाइट पर 1934 में की गई एक प्रविष्टि है, जहां थॉमसन इलेक्ट्रॉन की खोज के बारे में बात करते हैं।

और थॉमसन के योगदान के बारे में, जिन्होंने कैवेंडिश प्रयोगशाला स्कूल बनाना शुरू किया, कोई भी ओलिवर लॉज के शब्दों में कह सकता है: "दुनिया को कितना कम पता चलेगा कि दुनिया में कैवेंडिश प्रयोगशाला मौजूद नहीं थी। लेकिन अगर सर जे जे थॉमसन इसके निदेशक नहीं होते तो इस शानदार प्रयोगशाला की महिमा कितनी कम होती!

कैवेंडिश में अध्ययन समूह। 1932. बैठे (बाएं से दाएं): रैटक्लिफ, पी. कपित्सा, डी. चाडविक, लाडेनबर्ग, जे. जे. थॉमसन। ई। रदरफोर्ड, सी। विल्सन, एफ। एस्टन, सी। एलिस, पी। ब्लैकेट डी। कॉकक्रॉफ्ट। दूसरी पंक्ति में: बाएं से चौथा - मार्कस ओलिफंत; दायीं ओर से चौथा नॉर्मन फेदर है।

1897 में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जोसेफ जॉन थॉमसन (1856-1940) ने एक निर्वात में विद्युत निर्वहन की प्रकृति का अध्ययन करने के उद्देश्य से कई प्रयोगों के बाद इलेक्ट्रॉन की खोज की। प्रसिद्ध वैज्ञानिक ने विद्युत आवेशित प्लेटों और चुम्बकों के बीम विक्षेपण की व्याख्या इस प्रमाण के रूप में की कि इलेक्ट्रॉन परमाणुओं की तुलना में बहुत छोटे होते हैं।

महान भौतिक विज्ञानी और वैज्ञानिक को इंजीनियर बनना था

थॉमसन जोसेफ जॉन, एक महान और सलाहकार, एक इंजीनियर बनना था, इसलिए उनके पिता का मानना ​​​​था, लेकिन उस समय परिवार के पास प्रशिक्षण के लिए भुगतान करने का साधन नहीं था। इसके बजाय, युवा थॉमसन ने मैसेस्टर और बाद में कैम्ब्रिज में कॉलेज में पढ़ाई की। 1884 में उन्हें कैम्ब्रिज में प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर के प्रतिष्ठित पद पर नियुक्त किया गया था, हालांकि उन्होंने व्यक्तिगत रूप से बहुत कम प्रयोगात्मक कार्य किया था। उन्होंने हार्डवेयर विकसित करने और संबंधित समस्याओं के निदान के लिए अपनी प्रतिभा की खोज की। थॉमसन जोसेफ जॉन एक अच्छे शिक्षक थे, जिन्होंने अपने छात्रों को प्रेरित किया, और विश्वविद्यालय और हाई स्कूल में शिक्षण के विज्ञान के विकास की व्यापक समस्या पर काफी ध्यान दिया।

नोबेल पुरस्कार विजेता

थॉमसन को 1906 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार सहित कई अलग-अलग पुरस्कार मिले। 1908 में रसायन विज्ञान में रदरफोर्ड सहित अपने कुछ सहयोगियों को उनके नोबेल पुरस्कार प्राप्त करते हुए देखकर उन्हें भी बहुत खुशी हुई। विलियम प्राउट और नॉर्मन लॉकयर जैसे कई वैज्ञानिकों ने प्रस्तावित किया है कि परमाणु सबसे अधिक नहीं हैं छोटे कणब्रह्मांड में और यह कि वे अधिक मौलिक इकाइयों से निर्मित हैं।

इलेक्ट्रॉन की खोज (संक्षेप में)

1897 में, थॉम्पसन ने सुझाव दिया कि मूल इकाइयों में से एक परमाणु से 1,000 गुना छोटा था, इसे इलेक्ट्रॉन के रूप में जाना जाने लगा। वैज्ञानिक ने कैथोड किरणों के गुणों पर अपने शोध के माध्यम से इसकी खोज की। उन्होंने कैथोड किरणों के द्रव्यमान का अनुमान थर्मल संक्रमण किरणों के हिट होने पर उत्पन्न गर्मी को मापकर लगाया और इसकी तुलना बीम के चुंबकीय विक्षेपण से की। उनके प्रयोग न केवल यह दिखाते हैं कि कैथोड किरणें हाइड्रोजन परमाणु की तुलना में 1000 गुना हल्की होती हैं, बल्कि यह भी कि परमाणु के प्रकार की परवाह किए बिना उनका द्रव्यमान समान था। वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि किरणें बहुत हल्के, ऋणात्मक आवेशित कणों से बनी होती हैं, जो सार्वभौमिक हैं निर्माण सामग्रीपरमाणुओं के लिए। उन्होंने इन कणों को "कॉर्पसकल" कहा, लेकिन बाद में वैज्ञानिकों ने "इलेक्ट्रॉनों" नाम को प्राथमिकता दी, जिसे जॉर्ज जॉनस्टन स्टोनी ने 1891 में प्रस्तावित किया था।

थॉम्पसन के प्रयोग

विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ कैथोड किरणों के बीम के विक्षेपण की तुलना करते हुए, भौतिक विज्ञानी ने इलेक्ट्रॉन के आवेश और द्रव्यमान के अधिक विश्वसनीय माप प्राप्त किए। थॉमसन का प्रयोग विशेष कैथोड किरण ट्यूबों के अंदर किया गया था। 1904 में, उन्होंने परिकल्पना की कि परमाणु का मॉडल सकारात्मक पदार्थ का एक क्षेत्र है जिसमें कणों की स्थिति इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा निर्धारित की जाती है। परमाणु के सामान्य रूप से तटस्थ आवेश की व्याख्या करने के लिए, थॉम्पसन ने सुझाव दिया कि कणिकाओं को धनात्मक आवेश के एक समान क्षेत्र में वितरित किया गया था। इलेक्ट्रॉन की खोज ने यह विश्वास करना संभव कर दिया कि परमाणु को और भी छोटे भागों में विभाजित किया जा सकता है, और यह परमाणु का एक विस्तृत मॉडल बनाने की दिशा में पहला कदम था।

डिस्कवरी इतिहास

जोसेफ जॉन थॉमसन को व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉन के खोजकर्ता के रूप में माना जाता है। अपने अधिकांश करियर के लिए, प्रोफेसर ने गैसों के माध्यम से बिजली के संचालन के विभिन्न पहलुओं पर काम किया है। 1897 (इलेक्ट्रॉन की खोज का वर्ष) में, उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से साबित कर दिया कि तथाकथित कैथोड किरणें वास्तव में गति में नकारात्मक चार्ज कण हैं।

कई दिलचस्प प्रश्न सीधे खोज प्रक्रिया से संबंधित हैं। जाहिर है, कैथोड किरणों की विशेषता थॉमसन से पहले की थी, और कई वैज्ञानिकों ने पहले ही महत्वपूर्ण योगदान दिया है। क्या हम निश्चित रूप से कह सकते हैं कि यह थॉमसन ही थे जिन्होंने सबसे पहले इलेक्ट्रॉन की खोज की थी? आखिरकार, उन्होंने वैक्यूम ट्यूब या कैथोड किरणों की उपस्थिति का आविष्कार नहीं किया। इलेक्ट्रॉन की खोज विशुद्ध रूप से संचयी प्रक्रिया है। श्रेय पायनियर सबसे महत्वपूर्ण योगदान देता है, अपने सामने संचित सभी अनुभवों को सारांशित और व्यवस्थित करता है।

थॉमसन कैथोड रे ट्यूब

इलेक्ट्रॉन की महान खोज विशेष उपकरणों और कुछ शर्तों के तहत की गई थी। थॉमसन ने एक विस्तृत कैथोड रे ट्यूब का उपयोग करके कई प्रयोग किए, जिसमें दो प्लेट शामिल हैं, बीम उनके बीच यात्रा करने वाले थे। एक जहाज के माध्यम से विद्युत प्रवाह के पारित होने से उत्पन्न होने वाली कैथोड किरणों की प्रकृति से संबंधित लंबे समय से चल रहे विवाद को निलंबित कर दिया गया था।

यह पोत कैथोड रे ट्यूब था। एक बेहतर वैक्यूम विधि का उपयोग करते हुए, थॉमसन एक ठोस तर्क देने में सक्षम था कि ये बीम कणों से बने होते हैं, भले ही गैस के प्रकार और धातु के प्रकार को कंडक्टर के रूप में इस्तेमाल किया गया हो। थॉमसन को ठीक ही वह व्यक्ति कहा जा सकता है जिसने परमाणु को विभाजित किया।

वैज्ञानिक वैरागी? यह थॉमसन के बारे में नहीं है

अपने समय के उत्कृष्ट भौतिक विज्ञानी किसी भी तरह से वैज्ञानिक वैरागी नहीं थे, जैसा कि अक्सर प्रतिभाशाली वैज्ञानिकों के बारे में सोचा जाता है। वह बहुत ही सफल कैवेंडिश प्रयोगशाला के प्रशासनिक प्रमुख थे। यह वहाँ था कि वैज्ञानिक रोज एलिजाबेथ पगेट से मिले, जिनसे उन्होंने 1890 में शादी की।

थॉमसन ने न केवल एक नंबर का प्रबंधन किया अनुसंधान परियोजनायेंउन्होंने विश्वविद्यालय और कॉलेजों के थोड़े से समर्थन से प्रयोगशाला सुविधाओं के नवीनीकरण के लिए भी धन दिया। यह एक प्रतिभाशाली शिक्षक था। 1895 से 1914 तक उन्होंने अपने आसपास जो लोग जमा किए, वे दुनिया भर से आए। उनमें से कुछ को उनके नेतृत्व में सात नोबेल पुरस्कार मिले।

1910 में कैवेंडिश प्रयोगशाला में थॉमसन के साथ काम करते हुए उन्होंने शोध किया जिससे आंतरिक की आधुनिक समझ को बढ़ावा मिला।

थॉमसन ने अपने शिक्षण को बहुत गंभीरता से लिया: उन्होंने सुबह प्राथमिक कक्षाओं में नियमित रूप से व्याख्यान दिया और दोपहर में स्नातक छात्रों को विज्ञान पढ़ाया। वैज्ञानिक ने सिद्धांत को शोधकर्ता के लिए उपयोगी माना, क्योंकि इसमें समय-समय पर बुनियादी विचारों को संशोधित करने और साथ ही कुछ नया खोजने की संभावना के लिए जगह छोड़ने की आवश्यकता होती है, जिस पर पहले किसी ने ध्यान नहीं दिया था। इलेक्ट्रॉन की खोज का इतिहास स्पष्ट रूप से इसकी पुष्टि करता है। थॉम्पसन ने अपनी अधिकांश वैज्ञानिक गतिविधियों को वैक्यूम स्पेस के माध्यम से विद्युत आवेशित वर्तमान कणों के पारित होने के अध्ययन के लिए समर्पित किया। वह कैथोड और एक्स-रे के अध्ययन में लगे हुए थे और उन्होंने परमाणु भौतिकी के अध्ययन में बहुत बड़ा योगदान दिया। इसके अलावा, थॉमसन ने चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों में इलेक्ट्रॉनों की गति का एक सिद्धांत भी विकसित किया।

, नोबेल पुरस्कार विजेता

जोसेफ जॉन थॉमसन(1856-1940) - अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, संस्थापक वैज्ञानिक स्कूल, सदस्य (1884) और रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन के अध्यक्ष (1915-1920), सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी संबंधित सदस्य (1913) और यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी मानद सदस्य (1925)। कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक (1884-1919)। दुर्लभ गैसों के माध्यम से विद्युत प्रवाह के मार्ग की जांच की। इलेक्ट्रॉन की खोज (1897) की और उसके आवेश का निर्धारण (1898) किया। उन्होंने प्रस्तावित (1903) परमाणु के पहले मॉडलों में से एक को प्रस्तावित किया। दुर्लभ गैसों और कैथोड किरणों में विद्युत धाराओं के अध्ययन के लेखक, जिन्होंने एक्स-रे स्पेक्ट्रम की निरंतरता की व्याख्या की, ने आइसोटोप के अस्तित्व के विचार को सामने रखा और इसकी प्रयोगात्मक पुष्टि प्राप्त की। धातुओं के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के संस्थापकों में से एक। नोबेल पुरस्कार (1906)।

जोसेफ थॉमसन का जन्म 18 दिसंबर, 1856 को मैनचेस्टर के उपनगर चैथम हिल में हुआ था। मृत्यु 30 अगस्त 1940, कैम्ब्रिज वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाया गया।

गणितज्ञ भौतिकी में आता है

जोसेफ थॉमसन का जन्म एक बुकसेलर के परिवार में हुआ था। उनके पिता चाहते थे कि वह एक इंजीनियर बनें, और जब जोसेफ चौदह वर्ष की आयु में पहुंचे, तो उन्हें ओवेन कॉलेज (बाद में मैनचेस्टर विश्वविद्यालय) में पढ़ने के लिए भेजा गया।

एक सभ्य समाज उस बच्चे की तरह होता है जिसे अपने जन्मदिन पर ढेर सारे खिलौने मिले हों।

थॉमसन जोसेफ जॉन

19वीं शताब्दी के मध्य तक, विश्वविद्यालयों में कोई शोध प्रयोगशालाएं नहीं थीं और प्रयोग करने वाले प्रोफेसरों ने इसे घर पर किया था। पहली भौतिक प्रयोगशाला 1874 में कैम्ब्रिज में खोली गई थी। इसका नेतृत्व जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने किया था, और उनकी प्रारंभिक मृत्यु के बाद - लॉर्ड रेले, जो 1884 में सेवानिवृत्त हुए। और फिर, अप्रत्याशित रूप से कई लोगों के लिए, अट्ठाईस वर्षीय थॉमसन गणितज्ञ, जो अभी-अभी प्रायोगिक अनुसंधान शुरू कर रहे थे, कैवेंडिश प्रोफेसर और प्रयोगशाला के निदेशक चुने गए। भविष्य ने दिखाया कि यह चुनाव बहुत सफल रहा।

जोसेफ थॉमसन के प्रयोगों की शुरुआत

उस समय के कई भौतिकविदों का ध्यान बिजली और चुंबकत्व की समस्याओं की ओर आकर्षित हुआ। मैक्सवेल के समीकरण पहले ही प्रकट हो चुके हैं (हालाँकि अभी तक आम उपयोग में नहीं हैं)। हालांकि, थॉमसन ने इलेक्ट्रोडायनामिक्स के उस हिस्से की ओर नहीं रुख किया, जो "दिए गए" स्रोतों (अर्थात, चार्ज और वर्तमान घनत्व जिनमें से ज्ञात हैं) द्वारा उत्पन्न क्षेत्र की ताकत पर विचार करता है, लेकिन इन स्रोतों की भौतिक प्रकृति का सवाल है। मैक्सवेल के सिद्धांत में, इस मुद्दे पर शायद ही चर्चा की गई थी। उसके लिए बिजली- सब कुछ जो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है (विद्युत आवेशों का वितरण जो समय के साथ नहीं बदलता है, केवल विद्युत क्षेत्र बनाते हैं)।

चार्ज कैरियर्स के सवाल से थॉमसन मोहित हो गए। उन्होंने दुर्लभ गैसों में धाराओं की जांच शुरू की, जो उस समय कई अन्य प्रयोगशालाओं में की जा रही थी। थॉमसन ने पाया कि एक्स-रे के संपर्क में आने पर गैसों की चालकता बढ़ जाती है। उनके द्वारा कैथोड किरणों के अध्ययन में महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त हुए। वे। डिस्चार्ज ट्यूबों के कैथोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) से निकलने वाली धाराएँ। तब उनके भौतिक स्वरूप के बारे में विभिन्न मत व्यक्त किए गए। अधिकांश जर्मन भौतिकविदों का मानना ​​​​था कि ये एक्स-रे के समान तरंगें थीं, जबकि अंग्रेजों ने उन्हें कणों की एक धारा के रूप में देखा।

1894 में, थॉमसन ने उनकी गति को मापने में कामयाबी हासिल की, जो प्रकाश की गति से 2000 गुना कम निकली, जो कि कणिका परिकल्पना के पक्ष में एक ठोस तर्क था। एक साल बाद, फ्रांसीसी प्रयोगकर्ता जीन पेरिन ने संकेत का पता लगाया आवेशकैथोड किरणें: गिरना धातु सिलेंडर, उन्होंने इसे नकारात्मक रूप से चार्ज किया। यह कणों के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए बना रहा। इस समस्या का समाधान भी थॉमसन ने बखूबी किया। लेकिन प्रयोग शुरू करने से पहले, उन्होंने सिद्धांत की ओर रुख किया और गणना की कि एक आवेशित कण को ​​पार किए गए विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में कैसे चलना चाहिए। ऐसे कण का विक्षेपण उसके आवेश और द्रव्यमान के अनुपात पर निर्भर करता है।

प्रयोग शुरू हुआ (यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जोसेफ थॉमसन ने अक्सर सभी विवरणों में प्रयोग को ध्यान से सोचा, इसे अपने सहायकों पर छोड़ दिया)। उनके परिणामों से पता चला कि कणों का द्रव्यमान लगभग 2000 गुना छोटा है। सबसे हल्के आयनों की तुलना में - हाइड्रोजन आयन। चार्ज के लिए, आयनों के लिए यह पहले से ही इलेक्ट्रोलिसिस पर प्रयोगों के आधार पर मज़बूती से गणना की जा चुकी है और सकारात्मक निकली है। चूँकि हाइड्रोजन परमाणु में शून्य आवेश होता है, इससे यह पता चलता है कि विद्युत आवेशों के असतत भागों के परिमाण में समान और विपरीत संकेत वाहक होते हैं। वे कण जो कैथोड किरणों का हिस्सा थे, जल्द ही इलेक्ट्रॉन कहलाए। उनकी खोज में से एक थी प्रमुख उपलब्धियां 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध की भौतिकी, और यह सीधे थॉमसन के नाम से संबंधित है, जिसे उनके लिए 1906 में सम्मानित किया गया था। नोबेल पुरुस्कार.

परमाणु मॉडल

उसी 1897 में, जब इलेक्ट्रॉन की खोज दर्ज की गई, तो डी। थॉमसन ने परमाणु की समस्या की ओर रुख किया। इस निष्कर्ष पर पहुंचने के बाद कि परमाणु अपने नाम के विपरीत अविभाज्य नहीं है, थॉमसन ने इसकी संरचना का एक मॉडल प्रस्तावित किया। इस मॉडल के अनुसार, परमाणु एक सकारात्मक रूप से चार्ज "ड्रॉप" के रूप में दिखाई दिया, जिसके अंदर छोटे नकारात्मक चार्ज किए गए गोले - इलेक्ट्रॉनों को "फ्लोट" किया गया। कूलम्ब बलों के प्रभाव में, वे कुछ विन्यासों की जंजीरों के रूप में परमाणु के केंद्र के पास स्थित थे (जिसमें कोई भी मेंडेलीव की आवर्त सारणी में क्रमबद्धता जैसा कुछ भी देख सकता था)। यदि कुछ धक्का ने इलेक्ट्रॉनों को संतुलन की स्थिति से हटा दिया, तो दोलन शुरू हो गए (स्पेक्ट्रा के साथ संबंध!) और कूलम्ब बलों ने प्रारंभिक संतुलन को बहाल करने की मांग की। हालांकि बाद में थॉमसन के उत्तराधिकारी अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा उसी कैवेंडिश प्रयोगशाला में किए गए प्रयोगों ने इस मॉडल को छोड़ने के लिए मजबूर किया, इसने पदार्थ की संरचना के बारे में विचारों को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

इलेक्ट्रॉनों से नाभिक तक

एक्स-रे स्कैटरिंग के अध्ययन के साथ कैवेंडिश प्रयोगशाला में अपना काम शुरू करते हुए, जोसेफ थॉमसन एक सूत्र के साथ आए जो उनके नाम को दर्शाता है और मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा विद्युत चुम्बकीय तरंगों के बिखरने का वर्णन करता है। यह सूत्र अभी भी प्राथमिक कण भौतिकी में एक प्रमुख भूमिका निभाता है।

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और थर्मोनिक उत्सर्जन की खोज में थॉमसन की भूमिका भी महत्वपूर्ण थी। कण आवेशों के अनुपातों को उनके द्रव्यमानों से मापने के लिए क्रॉस किए गए क्षेत्रों का उपयोग करने का विचार भी बहुत उपयोगी निकला। यह विचार मास स्पेक्ट्रोग्राफ के काम पर आधारित है, जिन्होंने पाया विस्तृत आवेदनपरमाणु भौतिकी में और, विशेष रूप से, समस्थानिकों की खोज में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई (नाभिक अलग-अलग द्रव्यमान वाले लेकिन एक ही आवेश, जो उनकी रासायनिक अप्रभेद्यता को निर्धारित करता है)। ध्यान दें कि आइसोटोप के अस्तित्व की भविष्यवाणी और उनमें से कुछ की प्रायोगिक पहचान भी थॉमसन द्वारा की गई थी।

जोसेफ थॉमसन सबसे प्रतिभाशाली शास्त्रीय भौतिकविदों में से एक थे। सच है, उन्होंने क्वांटम सिद्धांत (जिसका गठन उनकी आंखों के सामने और उनके युवा सहयोगियों की प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ काफी हद तक हुआ) के उद्भव को देखा, सापेक्षता और परमाणु के सिद्धांत का उदय हुआ और परमाणु भौतिकी. इसके अलावा, संपूर्ण भौतिक विश्वदृष्टि के उस भव्य संशोधन में उनकी व्यक्तिगत भागीदारी, जो नई शताब्दी के पहले दशक लाए, निर्विवाद और गहन थी। लेकिन अपने दिनों के अंत तक उन्होंने एक यांत्रिक ईथर के अस्तित्व में विश्वास बनाए रखा, सापेक्षतावादी सिद्धांत की सफलता के बावजूद, जिसे उन्होंने केवल मैक्सवेल के समीकरणों के कुछ गणितीय गुणों के प्रतिबिंब के रूप में माना। क्वांटम सिद्धांत के संबंध में, वे काफी लंबे समय तक एक संशयवादी पर्यवेक्षक की स्थिति में रहे और इसके बारे में अपना विचार तब ही बदला जब उनके बेटे जॉर्ज पगेट थॉमसन ने प्रयोगात्मक रूप से इलेक्ट्रॉनों के तरंग गुणों की खोज की (जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था) 1937)।

100 प्रसिद्ध वैज्ञानिक स्किलारेंको वेलेंटीना मार्कोवनास

थॉमसन जोसेफ जॉन (1856 - 1940)

थॉमसन जोसेफ जॉन

(1856 - 1940)

प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जोसेफ जॉन थॉमसन का जन्म 18 दिसंबर, 1856 को मैनचेस्टर (इंग्लैंड) के उपनगर चीथम हिल में जोसेफ जेम्स थॉमसन और एम्मा थॉमसन, नी स्विंडेल के परिवार में हुआ था। उनके पिता एक प्रसिद्ध पुस्तक विक्रेता और प्रकाशक थे।

गर्मियों की छुट्टियां जोसेफ जॉन ने अपने भाई फ्रेडरिक वर्नोन के साथ, जो उनसे दो साल छोटा था, अपनी मां के साथ बिताया।

1870 में, जब जोसेफ जॉन 14 वर्ष के थे, उनके पिता ने लड़के को ओवेन्स कॉलेज (बाद में मैनचेस्टर विश्वविद्यालय) में पढ़ने के लिए भेजा, जहाँ उन्हें इंजीनियरिंग की पढ़ाई करनी थी। दो साल बाद, उनके पिता की मृत्यु हो गई, लेकिन उनकी मां से छात्रवृत्ति और वित्तीय सहायता के लिए धन्यवाद, युवा थॉमसन ने ओवेन्स कॉलेज में अपनी पढ़ाई जारी रखी।

कॉलेज के शिक्षकों, ओसबोर्न रेनॉल्ड्स और बालफोर स्टीवर्ट ने सक्षम छात्र में भौतिकी में रुचि पैदा की। यूके में कई अन्य कॉलेजों के विपरीत, ओवेन्स कॉलेज ने प्रायोगिक भौतिकी में एक पाठ्यक्रम की पेशकश की, जो थॉमसन को वास्तव में पसंद आया।

16 साल की उम्र में, जोसेफ जॉन को गणित में पुरस्कार मिला, और अगले वर्ष इंजीनियरिंग में पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

1876 ​​​​में इंजीनियरिंग में डिग्री के साथ ओवेन्स कॉलेज से स्नातक होने के बाद, थॉमसन ने अपने शिक्षकों की सिफारिश पर देश के सबसे प्रतिष्ठित कॉलेजों में से एक, ट्रिनिटी कॉलेज, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में प्रवेश किया। यहां उन्होंने सैद्धांतिक भौतिकी के क्षेत्र में गणित और उसके अनुप्रयोगों का अध्ययन किया। कुछ समय बाद, थॉमसन कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के विद्वान बन गए, और बाद में उन्हें मामूली छात्रवृत्ति से सम्मानित किया गया।

1880 में, गणित में कैम्ब्रिज परीक्षा के परिणामों के अनुसार, थॉमसन दूसरे रेंजर बन गए (पहला प्रसिद्ध जोसेफ लारमोर था)। उत्कृष्ट शैक्षणिक उपलब्धि के लिए जोसेफ जॉन को स्मिथ पुरस्कार से सम्मानित किया गया। उसी वर्ष, युवा वैज्ञानिक ने गणित में स्नातक की डिग्री प्राप्त की और प्रवेश किया अकादमिक परिषदट्रिनिटी कॉलेज। उस समय से अपने जीवन के अंत तक, थॉमसन कॉलेज की आत्मा और प्रेरक शक्ति थे। दो साल तक उन्होंने वहां सप्ताह में 18 घंटे काम किया। 1883 में, जोसेफ जॉन एक व्याख्याता बने, और बाद में (1918 में) कॉलेज के मास्टर (प्रमुख) बने।

1871 में, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में पहली भौतिकी अनुसंधान प्रयोगशाला खोली गई थी। उस समय तक, विश्वविद्यालयों की अपनी अनुसंधान प्रयोगशालाएँ नहीं थीं, और अधिकांश मामलों में वैज्ञानिकों ने काम किया और घर पर ही खोज की। प्रयोगशाला के पहले निदेशक महान जेम्स क्लर्क मैक्सवेल थे, जो इसकी खोज के सर्जक थे। उनकी प्रारंभिक मृत्यु के बाद, एक और महान भौतिक विज्ञानी, लॉर्ड रेले को निदेशक चुना गया।

प्रयोगशाला में कई महान खोजें की गईं, बाद में इसे कैवेंडिश प्रयोगशाला (हेनरी कैवेंडिश के नाम पर) कहा गया और यह प्रायोगिक भौतिकी का विश्व केंद्र बन गया।

1884 में, प्रसिद्ध जॉन विलियम स्ट्रट, लॉर्ड रेले (भविष्य में नोबेल पुरस्कार विजेता) ने इस्तीफा दे दिया, जारी रखने का फैसला किया वैज्ञानिक अनुसंधानहमारी अपनी प्रयोगशाला में।

प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर और कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक, जोसेफ जॉन थॉमसन के रिक्त पद का चुनाव कई प्रोफेसरों और वैज्ञानिकों के लिए एक आश्चर्य के रूप में आया। उस समय वे केवल सत्ताईस वर्ष के थे, वे पेशे से गणितज्ञ थे, उन्होंने प्रायोगिक भौतिकी में कोई उल्लेखनीय खोज नहीं की। युवा वैज्ञानिक अभी विकसित हो रहा था गणितीय मॉडल, जो, उनकी राय में, परमाणु की संरचना का खुलासा करना चाहिए था, और विद्युत चुंबकत्व के क्षेत्र में मैक्सवेल के शोध को जारी रखा। कुछ समय बाद, यह स्पष्ट हो गया कि इस पद के लिए थॉमसन का चुनाव बहुत सफल रहा और जोसेफ जॉन कैवेंडिश प्रयोगशाला के महान निदेशकों में से एक बन गए।

उस समय के भौतिकविदों का सबसे लोकप्रिय अध्ययन बिजली और चुंबकत्व की समस्याएं थीं। उनके पहले प्रयोगशाला कार्यजोसेफ जॉन ने गैसों की विद्युत चालकता और क्षेत्र की ताकत उत्पन्न करने वाले स्रोतों की भौतिक प्रकृति की जांच करने का निर्णय लिया। उन्होंने दुर्लभ गैसों में धाराओं का अध्ययन करना शुरू किया।

1853 में वापस, प्रतिभाशाली फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ए। मैसन ने एक ग्लास ट्यूब के माध्यम से विद्युत निर्वहन पारित करके एक प्रयोग किया, जिसमें से हवा को पंप किया गया था। इसके बाद, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी विलियम क्रुक्स ने उसी उपकरण का उपयोग करके कई अलग-अलग प्रयोग किए। उनमें से एक में, क्रुक्स ने ट्यूब के विपरीत छोर पर इलेक्ट्रोड लगाए, और उनके बीच ब्लेड के साथ एक पंखा। एक नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड द्वारा प्रचारित किरणों की कार्रवाई के तहत - कैथोड - स्पिनर घुमाया गया, जिससे यह मान लेना संभव हो गया कि कैथोड किरणें वास्तव में एक छोटे द्रव्यमान के साथ सूक्ष्म कणों की एक धारा है।

क्रुक्स ने अन्य जिज्ञासु अवलोकन किए। अगर पर भीतरी सतहचूंकि ट्यूब पदार्थों के साथ लेपित थे, और गैस पर्याप्त रूप से दुर्लभ थी, फिर कैथोड किरणों की कार्रवाई के तहत, एनोड के पास ट्यूब की कांच की दीवारें हरे रंग की रोशनी से फ्लोरोसेंट हो गईं।

कैथोड किरणों की प्रकृति के बारे में वैज्ञानिकों की राय अलग हो गई। अंग्रेजी भौतिकविदों का मानना ​​​​था कि कैथोड किरणें आवेशित कणों की एक धारा होती हैं, लेकिन कई महाद्वीपीय भौतिकविदों, विशेष रूप से जर्मन लोगों ने, हेनरिक हर्ट्ज़ के प्रयोगों के आधार पर, यह माना कि ये किरणें एक अज्ञात भारहीन माध्यम में तरंगें (दोलन) हैं।

1895 में विल्हेम रोएंटजेन द्वारा एक्स-रे की खोज से कैथोड किरणों के अध्ययन में रुचि बढ़ी। थॉमसन भौतिकी के इस क्षेत्र में सबसे सक्रिय शोधकर्ताओं में से एक बन गए।

अपने शानदार सहायक अर्नेस्ट रदरफोर्ड के साथ काम करते हुए, उन्होंने पाया कि एक्स-रे ने गैसों की विद्युत चालकता को बढ़ा दिया। वैज्ञानिकों ने एक प्रसिद्ध पत्र प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि परिणामी चालकता इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान समाधान में आयनिक चालकता के समान है।

1897 में, थॉमसन ने क्रुक्स ट्यूब के समान एक ट्यूब डिजाइन की। इसकी सहायता से उन्होंने कैथोड किरणों के विचलन को में मापा विद्युत क्षेत्र. इसमें वैज्ञानिक ने दो प्लेटों का इस्तेमाल किया, जिनके बीच कैथोड किरणें गुजरती थीं। प्लेटों पर लागू वोल्टेज को बढ़ाया या घटाया जा सकता है, और वोल्टेज जितना अधिक होगा, एक रेक्टिलिनियर प्रक्षेपवक्र से कैथोड किरणों का विचलन उतना ही अधिक होगा।

प्रयोग के परिणामस्वरूप, थॉमसन ने की क्रिया के तहत कैथोड किरणों के विक्षेपण का खुलासा किया विद्युत क्षेत्र. इसके बाद, प्रसिद्ध वैज्ञानिक ने निष्कर्ष निकाला कि विक्षेपण की दिशा इंगित करती है कि कैथोड किरणों के घटक कणों में एक नकारात्मक विद्युत आवेश होता है।

थॉमसन की धारणा की पुष्टि उल्लेखनीय फ्रांसीसी प्रयोगात्मक भौतिक विज्ञानी जीन पेरिन ने की थी। उन्होंने कैथोड किरणों के अवयवी कणों के विद्युत आवेश के चिन्ह को धातु के बेलन की ओर निर्देशित करके निर्धारित किया। प्रयोग के परिणामस्वरूप, सिलेंडर नकारात्मक रूप से चार्ज हो गया।

थॉमसन ने कैथोड किरणों की गति भी मापी, जो निकली कम गति 2000 गुना प्रकाश, जिसने किरणों की कणिका प्रकृति के पक्ष में एक और प्रमाण दिया। इसके बाद, इसी तरह के एक प्रयोग की मदद से, प्रसिद्ध वैज्ञानिक कैथोड किरणों को बनाने वाले कणों के द्रव्यमान और आवेश को स्थापित करने में कामयाब रहे।

जोसेफ जॉन ने सैद्धांतिक गणना की जो विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के प्रभाव में एक आवेशित कण की गति का वर्णन करने वाले थे। थॉमसन के अनुसार, एक कण का एक आयताकार प्रक्षेपवक्र से विचलन उसके आवेश के द्रव्यमान के अनुपात पर निर्भर करता है।

इसके बाद, वैज्ञानिक ने एक प्रयोग स्थापित किया जिसमें उन्होंने विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके कैथोड किरणों को विक्षेपित किया। फिर उपयोग करना चुंबकीय क्षेत्रइन किरणों को विपरीत दिशा में विक्षेपित कर दिया गया, जिससे वे अपनी मूल स्थिति में वापस आ गईं। इस प्रकार, कण के आवेश की गति और उसके द्रव्यमान के अनुपात को निर्धारित करना संभव था।

प्रयोगों ने शानदार ढंग से थॉमसन के सैद्धांतिक निष्कर्षों की पुष्टि की। प्रयोग के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि एक कण के आवेश का उसके द्रव्यमान से अनुपात हाइड्रोजन आयनों की तुलना में लगभग 1000 गुना कम है (आज यह ज्ञात है कि वास्तविक अनुपात लगभग 1837: 1 है)। थॉमसन ने माना कि कणों का आवेश हाइड्रोजन आयन के आवेश के निरपेक्ष मान के बराबर था, जो उस समय तक इलेक्ट्रोलिसिस के क्षेत्र में प्रयोगों का उपयोग करके सटीक रूप से गणना की गई थी। चूँकि हाइड्रोजन परमाणु में शून्य आवेश था, इसलिए यह मान लिया गया कि खुले कणों का आवेश मान में बराबर है और हाइड्रोजन आयन के आवेश के विपरीत है।

जल्द ही थॉमसन द्वारा वर्णित ऋणात्मक आवेशित कणों को "इलेक्ट्रॉन" कहा जाने लगा। जोसेफ जॉन थॉमसन की खोज 19वीं सदी की भौतिकी की सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक थी।

बाद में, सी. विल्सन द्वारा आविष्कृत एक उपकरण की सहायता से इलेक्ट्रॉन आवेश का मान प्राप्त करना संभव हुआ। यह पता चला कि यह वास्तव में हाइड्रोजन आयन के आवेश के मूल्य से मेल खाता है। थॉमसन के अनुमान की पुष्टि हुई।

1906 में, जोसेफ जॉन थॉमसन को "सैद्धांतिक और" में उनके उत्कृष्ट योगदान के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था प्रायोगिक अध्ययनगैसों में विद्युत चालकता।

10 दिसंबर, 1906 को दिए गए अपने प्रस्तुति भाषण में, रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज के अध्यक्ष प्रोफेसर जे.पी. क्लासन ने वैज्ञानिक को उनके काम के लिए धन्यवाद दिया, जिसने आधुनिक भौतिकविदों को नई दिशाओं में अनुसंधान करने की अनुमति दी। क्लैसन ने यह भी कहा कि थॉमसन फैराडे और मैक्सवेल जैसे विज्ञान की प्रतिभाओं के बराबर एक स्थान रखता है।

11 दिसंबर, 1906 को दिए गए अपने नोबेल व्याख्यान "नेगेटिव चार्ज कैरियर्स" में, वैज्ञानिक ने इलेक्ट्रॉनों की अपनी खोज का विस्तार से विश्लेषण किया।

नोबेल पुरस्कार प्राप्त करने के बाद, थॉमसन ने अपना वैज्ञानिक अनुसंधान जारी रखा। उन्होंने इलेक्ट्रॉन की खोज के अलावा विज्ञान के लिए और भी कई महत्वपूर्ण खोजें कीं।

अपने शुरुआती कार्यों में, अंग्रेजी वैज्ञानिक ने एक चलती चार्ज गेंद के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का अध्ययन किया, भंवरों का सिद्धांत, विद्युत चुम्बकीय इकाइयों के लिए पूर्ण विद्युत इकाइयों के अनुपात का एक सटीक माप किया।

थॉमसन ने अपने कार्यों "इलेक्ट्रिसिटी एंड मैटर", "मैटर एंड ईथर", "स्ट्रक्चर ऑफ लाइट", "फैराडे फोर्स ट्यूब्स एंड मैक्सवेल्स इक्वेशन" में लगातार पदार्थ और इंटरैक्शन के भंवर सिद्धांत को विकसित किया।

वैज्ञानिक के प्रसिद्ध काम "भंवर के छल्ले की गति पर ग्रंथ" को 1884 में एडम्स पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। ईथर के भंवर सिद्धांत के आधार पर थॉमसन ने सूत्र व्युत्पन्न किया इ= एम सी 2 आइंस्टीन से बहुत पहले।

1886 में, उनका प्रसिद्ध काम "द एप्लीकेशन ऑफ डायनेमिक्स इन फिजिक्स एंड केमिस्ट्री" प्रकाशित हुआ था, और 1892 में वैज्ञानिक ने अपने नयी नौकरी"विद्युत और चुंबकत्व में हाल की जांच पर नोट्स"। इस काम को अक्सर "मैक्सवेल का तीसरा खंड" कहा जाता है। थॉमसन ने प्रोफेसर पोयंटिंग के साथ मिलकर भौतिकी पर एक चार-खंड की पाठ्यपुस्तक लिखी और 1895 में उन्होंने द एलिमेंट्स को प्रकाशित किया। गणितीय सिद्धांतबिजली और चुंबकत्व", जो दुनिया की विभिन्न भाषाओं में कई संस्करणों और अनुवादों के माध्यम से चला गया।

1897 में इलेक्ट्रॉन की खोज के बाद, थॉमसन ने परमाणु का अपना मॉडल प्रस्तावित किया। प्रख्यात वैज्ञानिक ने सुझाव दिया कि परमाणु में एक सकारात्मक रूप से आवेशित फजी क्षेत्र होता है, जिसमें छोटे नकारात्मक रूप से आवेशित कण - इलेक्ट्रॉन - परस्पर जुड़े होते हैं। कूलम्ब बलों की कार्रवाई के तहत, इलेक्ट्रॉन परमाणु के केंद्र के पास स्थित होते हैं, और यदि, किसी भी क्रिया के परिणामस्वरूप, कण संतुलन की स्थिति से विचलित हो जाते हैं, तो कूलम्ब बल अपनी मूल स्थिति को बहाल कर देते हैं। थॉमसन के मॉडल को वैज्ञानिकों के बीच एक चंचल उपनाम "प्लम पुडिंग" या "पुडिंग मॉडल" मिला है।

हालांकि, 1910 में, शानदार भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड, थॉमसन के पूर्व सहायक, ने अपने छात्रों गीगर और मार्सडेन के साथ मिलकर कई प्रयोग किए, जिसके परिणामस्वरूप उन्होंने थॉमसन के मॉडल की भ्रांति दिखाई। रदरफोर्ड ने परमाणु का एक नया, तथाकथित "ग्रहीय" मॉडल प्रस्तावित किया। रदरफोर्ड के अनुसार, एक धनात्मक आवेशित नाभिक सूर्य की तरह परमाणु के केंद्र में स्थित होता है, और ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर वृत्ताकार कक्षाओं में चक्कर लगाते हैं। केन्द्रापसारक बल इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करता है, जो इलेक्ट्रॉन के नाभिक के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण द्वारा संतुलित होता है। रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित मॉडल ने थॉमसन को परमाणु के अपने मॉडल की भ्रांति को स्वीकार करने के लिए मजबूर किया। बाद में, एक और शानदार भौतिक विज्ञानी, नील्स बोहर ने यह मानकर रदरफोर्ड के मॉडल में सुधार किया कि इलेक्ट्रॉनों को कड़ाई से परिभाषित कक्षाओं में नाभिक के चारों ओर रखा जाता है।

सफल कार्यों की एक श्रृंखला के बाद, जिसने इलेक्ट्रॉनों और उनके गुणों की खोज की, 1899 में थॉमसन ने फोटोक्रेक्ट में इलेक्ट्रॉनों की खोज की, और थर्मोनिक उत्सर्जन के प्रभाव को भी देखा। इसके अलावा, वैज्ञानिक ने एक्स-रे के निरंतर स्पेक्ट्रम की व्याख्या की।

अपने बाद के काम के माध्यम से, जोसेफ जॉन थॉमसन धातुओं के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के संस्थापकों में से एक बन गए। 1900 में, उन्होंने मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रकीर्णन के लिए प्रभावी क्रॉस सेक्शन के लिए एक सूत्र प्राप्त किया (थॉमसन का सूत्र)। परमाणु के मॉडल के प्रस्ताव के एक साल बाद, 1904 में, थॉमसन ने प्रस्तावित किया कि परमाणु में इलेक्ट्रॉन विभिन्न विन्यासों के समूह बनाते हैं। यह घटना रासायनिक तत्वों की आवधिकता निर्धारित करती है।

1905 से, थॉमसन "चैनल बीम" में रुचि रखते हैं - गैस डिस्चार्ज ट्यूब के कैथोड के पीछे तेजी से चलने वाले कण। वैज्ञानिक ने उनकी कई विशेषताओं की खोज की, और इन किरणों में परमाणुओं के प्रकार और परमाणु समूहों की भी पहचान की।

आधुनिक मास स्पेक्ट्रोमेट्री थॉमसन के विचारों पर आधारित है।

1911 में, एक अंग्रेजी वैज्ञानिक ने एक कण के द्रव्यमान और उसके आवेश के अनुपात को मापने के लिए परवलय विधि विकसित की। और अगले ही वर्ष, इस पद्धति का उपयोग करते हुए, उन्होंने पहले समस्थानिकों की खोज की। वैज्ञानिक ने 20 और 22 के द्रव्यमान वाले नियॉन परमाणु प्राप्त किए। थॉमसन की खोज ने रेडियोधर्मी तत्वों (जैसे यूरेनियम, रेडियम) की प्रकृति को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

1896 में, थॉमसन ने संयुक्त राज्य अमेरिका का दौरा किया और प्रिंसटन में चार व्याख्यानों का एक कोर्स दिया जिसमें उन्होंने अपने शोध का सारांश दिया। (अमेरिका से लौटने पर उन्होंने इलेक्ट्रॉनों की प्रसिद्ध खोज की, जिसे उन्होंने 30 अप्रैल, 1897 को रॉयल इंस्टीट्यूशन में अपने शाम के व्याख्यान में पूरी दुनिया को बताया।)

1904 में, थॉमसन फिर से अमेरिका गए, जहां उन्होंने येल विश्वविद्यालय में बिजली और पदार्थ पर छह व्याख्यान दिए।

मेरे लंबे समय के लिए वैज्ञानिक जीवनवैज्ञानिक ने कई पाठ्यपुस्तकें, मोनोग्राफ और रचनाएँ लिखीं जो उनके जीवनकाल में क्लासिक्स बन गईं।

प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, नोबेल पुरस्कार विजेता ने अनुसंधान और आविष्कार के कार्यालय में काम किया और सरकार के सलाहकार थे।

1918 में, थॉमसन ने कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर और कैवेंडिश प्रयोगशाला के अंशकालिक निदेशक के पद को छोड़कर इस्तीफा दे दिया, जिसमें उन्होंने अपनी लगभग सभी शानदार खोजें कीं। उसी वर्ष वह लंदन में रॉयल इंस्टीट्यूट से सेवानिवृत्त हुए, जहाँ उन्होंने 1905 से काम किया था।

वैज्ञानिक ने लगभग 35 वर्षों तक विश्वविद्यालय और प्रयोगशाला में काम किया। इस दौरान उन्होंने कई महत्वपूर्ण खोजें, और कैवेंडिश प्रयोगशाला सबसे बड़े अनुसंधान केंद्रों में से एक बन गई जिसमें दुनिया के सर्वश्रेष्ठ भौतिकविदों ने काम करने का सपना देखा।

अगले वर्ष, थॉमसन को इन पदों पर उनके सहायक अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, और नोबेल पुरस्कार विजेता स्वयं कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के ट्रिनिटी कॉलेज के प्रमुख बन गए।

1884 से, वैज्ञानिक लंदन की रॉयल सोसाइटी के सदस्य थे, और 1916 से 1920 तक - इसके अध्यक्ष। 1909 में, वैज्ञानिक ब्रिटिश एसोसिएशन ऑफ साइंटिस्ट्स के अध्यक्ष बने।

1890 में, 34 साल की उम्र में, प्रसिद्ध वैज्ञानिक ने कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर, सर जॉर्ज पगेट की बेटी रोज़ एलिजाबेथ पगेट से शादी की। दंपति के दो बच्चे थे - बेटी जोआना और बेटा जॉर्ज।

वैज्ञानिक के बेटे, जॉर्ज पगेट थॉमसन, बाद में बन गए प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी, लंदन विश्वविद्यालय में प्रोफेसर। 1937 में, उन्होंने भौतिकी में नोबेल पुरस्कार भी जीता, जो उन्हें क्रिस्टल द्वारा इलेक्ट्रॉन विवर्तन की प्रायोगिक खोज के लिए मिला था।

जोसेफ जॉन थॉम्पसन शास्त्रीय भौतिकी के कट्टर समर्थक थे और ईथर के सिद्धांत का पालन करते थे। क्वांटम सिद्धांत, सापेक्षता के सिद्धांत की तरह, उन्होंने ठंडे रूप से लिया और अपने बेटे को प्रयोगात्मक रूप से इलेक्ट्रॉनों के तरंग गुणों की खोज के बाद ही अपना विचार बदल दिया।

इस तथ्य के अलावा कि थॉमसन सबसे महान शास्त्रीय भौतिक विज्ञानी थे जिन्होंने क्रांतिकारी बनाया वैज्ञानिक खोज, वह भौतिकविदों के अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक स्कूल के संस्थापक बने। एक उत्कृष्ट नेता और एक योग्य शिक्षक होने के नाते, थॉमसन ने कई युवा भौतिकविदों की प्रतिभा को पाला और प्रकट किया। ई। रदरफोर्ड, सी। विल्सन, एफ। डब्ल्यू। एस्टन, डब्ल्यू। रिचर्डसन, पी। लैंगविन जैसे विज्ञान की ऐसी प्रतिभाओं ने उनकी देखरेख में काम किया। कैवेंडिश प्रयोगशाला में उनके अधीन काम करने वाले उन सहायकों में से सात को नोबेल पुरस्कार मिला।

प्रसिद्ध वैज्ञानिक मैक्स बॉर्न (भविष्य में भी एक नोबेल पुरस्कार विजेता) ने लिखा है कि उन्होंने अपने उदाहरण में जोसेफ जॉन थॉमसन के व्यक्तित्व का आकर्षण महसूस किया।

नोबेल पुरस्कार के अलावा, थॉमसन को विभिन्न पुरस्कारों और पुरस्कारों से सम्मानित किया गया, जिनमें से रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन पुरस्कार - रॉयल मेडल (1894), ह्यूजेस मेडल (1902) और कोपले मेडल (1914), साथ ही हैं। वाशिंगटन (1902) में स्मिथसोनियन विश्वविद्यालय के हॉजकिंस मेडल, बी। फ्रैंकलिन मेडल (1923), मेस्कर्ट मेडल (1927), डाल्टन मेडल (1931), एम। फैराडे मेडल (1938)।

थॉमसन विभिन्न अकादमियों और विद्वान समाजों के सदस्य थे। उन्हें ऑक्सफोर्ड, कैम्ब्रिज, डबलिन, लंदन, गॉटिंगेन, ओस्लो, पेरिस, एडिनबर्ग, प्रिंसटन, एथेंस, क्राको और अन्य विश्वविद्यालयों द्वारा डॉक्टरेट की मानद उपाधि से सम्मानित किया गया था।

1913 से, थॉमसन सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के एक विदेशी मानद संबंधित सदस्य थे, और 1925 से - यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के एक विदेशी मानद सदस्य।

1908 में, प्रसिद्ध वैज्ञानिक को नाइट की उपाधि दी गई थी, और 1912 में सर जोसेफ जॉन थॉमसन को ऑर्डर ऑफ मेरिट से सम्मानित किया गया था।

अक्टूबर 1934 में, इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग ने एक फिल्म बनाई जिसमें जोसेफ जॉन थॉमसन अपने बारे में बात करते हैं प्रसिद्ध खोजइलेक्ट्रॉन।

अपने खाली समय में, जोसेफ जॉन ने बागवानी और प्रकृति में लंबी सैर का आनंद लिया।

जॉन जोसेफ थॉमसन का 83 वर्ष की आयु में 30 अगस्त 1940 को निधन हो गया और उन्हें 4 सितंबर को लंदन के वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाया गया, जो आइजैक न्यूटन से ज्यादा दूर नहीं था।