約瑟夫·約翰·湯姆森（ John ，1856-1940），英國(guó)物理學(xué)家，電子發(fā)現(xiàn)者。 世界著名的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室第三任主任。 1856年12月18日出生于英國(guó)曼徹斯特，父親是一位印刷大學(xué)教科書(shū)的商人。 由于事業(yè)的原因，他的父親結(jié)識(shí)了曼徹斯特大學(xué)的一些教授。 湯姆遜從小就受到學(xué)者的影響物理學(xué)家湯，學(xué)習(xí)非常認(rèn)真。 他十四歲時(shí)進(jìn)入曼徹斯特大學(xué)。 在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，他得到了教授的悉心指導(dǎo)，再加上自己的刻苦努力，學(xué)業(yè)進(jìn)步很快。
1876年，21歲的他被推薦到劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)。 1880年，他參加劍橋大學(xué)學(xué)位考試，以第二名獲得學(xué)位，隨后被選入三一學(xué)院。 實(shí)習(xí)生，兩年后被任命為大學(xué)講師。 他在數(shù)學(xué)物理學(xué)方面頗有造詣。 發(fā)表論文《論渦環(huán)的運(yùn)動(dòng)》和《論動(dòng)力學(xué)在物理和化學(xué)中的應(yīng)用》。
1884年，28歲的湯姆森在瑞利的推薦下成為卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)教授。 1897年，湯姆遜在稀有氣體放電實(shí)驗(yàn)中證明了電子的存在，并測(cè)量了電子的荷質(zhì)比，引起了整個(gè)物理學(xué)界的轟動(dòng)。 1905年，他被任命為皇家學(xué)院教授； 1906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)； 1916年任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)主席； 1919年當(dāng)選為科學(xué)院外事委員會(huì)主任。 在擔(dān)任卡文迪什實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授和實(shí)驗(yàn)室主任的 34 年間，湯姆森取得了許多成功。 1940 年 8 月 30 日，湯姆森在劍橋去世，享年 84 歲。
1858年，德國(guó)蓋斯勒制成低壓氣體放電管。 1859年，德國(guó)的普魯克用蓋斯勒管進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)，看到面對(duì)陰極的玻璃管壁上發(fā)出綠色的光芒。 1876年，德國(guó)的戈?duì)柎奶固岢觯Ａι系妮x光是由陰極產(chǎn)生的某些射線引起的，他將這種射線命名為陰極射線。 陰極射線是由什么構(gòu)成的？ 19世紀(jì)末，有科學(xué)家說(shuō)是電磁波； 有人說(shuō)它是由帶電原子組成的；有人說(shuō)它是由帶電原子組成的。 有人說(shuō)它是由帶負(fù)電的粒子組成的。 眾說(shuō)紛壇，一時(shí)間無(wú)法得出普遍接受的結(jié)論。 英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)科學(xué)家關(guān)于陰極射線本質(zhì)的爭(zhēng)論持續(xù)了20多年。
終于，1897年，面對(duì)湯姆遜出色的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，——終于被理解了。 湯姆森的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下。 他將一小塊涂有硫化鋅的玻璃放在陰極射線的路徑上，發(fā)現(xiàn)硫化鋅會(huì)發(fā)光。 這說(shuō)明硫化鋅可以顯示陰極射線的“軌跡”。 他發(fā)現(xiàn)，正常情況下，陰極射線沿直線傳播，但當(dāng)在射線管外側(cè)加上電場(chǎng)，或者在射線管外側(cè)橫置一塊蹄形磁鐵時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 。 根據(jù)其偏轉(zhuǎn)方向，不難判斷電荷的性質(zhì)。 湯姆森在 1897 年得出結(jié)論，這些“射線”不是以太波，而是帶負(fù)電的物質(zhì)粒子。 但他問(wèn)自己：“這些粒子是什么？它們是原子、分子，還是處于更精細(xì)平衡狀態(tài)的物質(zhì)？” 這需要更詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)。 當(dāng)時(shí)還不知道比原子更小的東西，所以湯姆森假設(shè)它是一個(gè)電離的原子，一個(gè)帶負(fù)電的“離子”。 他想測(cè)量這個(gè)“離子”的質(zhì)量。 為此，他設(shè)計(jì)了一系列簡(jiǎn)單而巧妙的實(shí)驗(yàn)：首先，單一的電場(chǎng)或磁場(chǎng)可以使帶電體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而磁場(chǎng)對(duì)粒子施加的力與粒子的速度有關(guān)。 湯姆遜同時(shí)對(duì)粒子施加電場(chǎng)和磁場(chǎng)，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，直到電場(chǎng)和磁場(chǎng)引起的粒子偏轉(zhuǎn)相互抵消，使粒子仍然沿直線運(yùn)動(dòng)。 這樣物理學(xué)家湯，就可以根據(jù)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度比計(jì)算出粒子的速度。 一旦找到速度，就可以僅通過(guò)磁偏轉(zhuǎn)或電偏轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)量粒子的電荷與質(zhì)量之比。 湯姆森使用這種方法來(lái)確定“粒子”的電荷與質(zhì)量之比。 他發(fā)現(xiàn)這個(gè)比例與氣體的性質(zhì)無(wú)關(guān)，并且遠(yuǎn)大于電解質(zhì)中氫離子的比例（這是當(dāng)時(shí)已知的最大數(shù)量）。 這意味著該粒子的質(zhì)量比氫原子的質(zhì)量小得多。 前者約為后者的千分之二。
后來(lái)，美國(guó)物理學(xué)家羅伯特·密立根在1913年至1917年的油滴實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確測(cè)量出了一個(gè)新結(jié)果，前者是后者的1836分之一。 湯姆遜的測(cè)量結(jié)果明確證實(shí)了陰極射線是由電子組成的。 人類(lèi)第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了“基本粒子”——電子的存在。 “電子”這個(gè)名字是由物理學(xué)家斯托尼于1891年采用的。它最初是作為電的基本單位的名稱。 后來(lái)，這個(gè)詞被用來(lái)指湯姆森發(fā)現(xiàn)的“粒子”。 自發(fā)現(xiàn)電子以來(lái)，湯姆遜已成為國(guó)際知名的物理學(xué)家。 在此之前，原子通常被認(rèn)為是“不可分割”的東西。 湯姆森的實(shí)驗(yàn)指出原子是由許多部分組成的。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著科學(xué)的新時(shí)代。 人們稱他為“第一個(gè)打開(kāi)基本粒子物理學(xué)大門(mén)的偉人”。
1905年，他被任命為皇家學(xué)院教授； 1906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)； 1916年，他被任命為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)主席。 他并沒(méi)有因此而停下腳步，一如既往、兢兢業(yè)業(yè)地繼續(xù)攀登科學(xué)的高峰。 湯姆森既是理論物理學(xué)家，又是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。 他一生所做的實(shí)驗(yàn)是無(wú)法計(jì)算的。 正是通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，他測(cè)量了電子的荷質(zhì)比并發(fā)現(xiàn)了電子。 在實(shí)驗(yàn)中，他創(chuàng)造了一種分離不同質(zhì)量原子的方法，為后人發(fā)現(xiàn)同位素提供了有效方法。 在擔(dān)任卡文迪什實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授和實(shí)驗(yàn)室主任的 34 年間，湯姆森著手更新實(shí)驗(yàn)室、引入新的教學(xué)方法并創(chuàng)建一所非常成功的研究學(xué)院。
新發(fā)現(xiàn)像潮水一樣從卡文迪什實(shí)驗(yàn)室涌出：電子云室是成就的一部分。 實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)了眾多人才。 , CT R． 威爾遜（CTR）、RJ斯特魯特（RJ）、FWFW阿斯頓、GI泰勒（GI）和兒子GP湯姆森（GP）都是湯姆森的學(xué)生，他們都成為著名的科學(xué)家。 他的學(xué)生中有九人獲得諾貝爾獎(jiǎng)。 湯姆森對(duì)他的學(xué)生要求非常嚴(yán)格。 他要求學(xué)生在開(kāi)始做研究之前先學(xué)習(xí)所需的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 所有用于研究的儀器必須是自己制作的。 他認(rèn)為，大學(xué)應(yīng)該是培養(yǎng)能夠獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的人才的地方，而不是用“現(xiàn)成的機(jī)器”來(lái)投射“死成品”的工廠。 因此，他堅(jiān)持不讓學(xué)生使用現(xiàn)成的儀器。 他要求學(xué)生既要做實(shí)驗(yàn)的觀察者，又要做實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造者。 湯姆森寫(xiě)了很多書(shū)。 如《現(xiàn)代電磁學(xué)研究》、《電磁數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論》等。他成名后，許多國(guó)家邀請(qǐng)他講學(xué)，但他從來(lái)不輕易答應(yīng)。 例如，美國(guó)著名的普林斯頓大學(xué)多次邀請(qǐng)他講課，但他最終同意講課六個(gè)小時(shí)。 他所講授的內(nèi)容相當(dāng)重要，對(duì)核物理有一定的價(jià)值。 這足以說(shuō)明他治學(xué)十分嚴(yán)謹(jǐn)。 他不說(shuō)就夠了，但一說(shuō)就必須有新的想法。 倫琴宣布了“一種新射線”并展示了他的射線的用途，震驚了世界。
1940 年 8 月 30 日，湯姆森在劍橋逝世。他的骨灰與牛頓、達(dá)爾文、開(kāi)爾文等偉大科學(xué)家的骨灰安葬在威斯敏斯特教堂中心。
約瑟夫·約翰·湯姆森相關(guān)
世界上最偉大的100位科學(xué)家
同年（公元1856年）出生的名人：
亨利·菲利普·貝當(dāng) (1856～1951) 法國(guó)、歐洲
畢秀姑（1856～1930）
鄭一鳴（1856～？）
沈樹(shù)林（1856～1938）
楊法利（1856～1938）
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同年（公元1940年）去世的名人：
阿瑟·內(nèi)維爾·張伯倫 ( ) (1869-1940) 第 40 任英國(guó)首相 歐洲 英國(guó)
胡胡經(jīng)（1872～1940）
鄭昌來(lái)（1914～1940）
張啟玉（1905～1940）
尤玉普（1889～1940）革命烈士
黃天貴（1910～1940）抗日英雄
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