約瑟夫·約翰·湯姆森（ John ，1856-1940），英國物理學家，電子發現者。 世界著名的卡文迪什實驗室第三任主任。 1856年12月18日出生于英國曼徹斯特，父親是一位印刷大學教科書的商人。 由于事業的原因，他的父親結識了曼徹斯特大學的一些教授。 湯姆遜從小就受到學者的影響物理學家湯，學習非常認真。 他十四歲時進入曼徹斯特大學。 在大學學習期間，他得到了教授的悉心指導，再加上自己的刻苦努力，學業進步很快。
1876年，21歲的他被推薦到劍橋大學三一學院學習。 1880年，他參加劍橋大學學位考試，以第二名獲得學位，隨后被選入三一學院。 實習生，兩年后被任命為大學講師。 他在數學物理學方面頗有造詣。 發表論文《論渦環的運動》和《論動力學在物理和化學中的應用》。
1884年，28歲的湯姆森在瑞利的推薦下成為卡文迪什實驗室的物理學教授。 1897年，湯姆遜在稀有氣體放電實驗中證明了電子的存在，并測量了電子的荷質比，引起了整個物理學界的轟動。 1905年，他被任命為皇家學院教授； 1906年獲得諾貝爾物理學獎； 1916年任英國皇家學會主席； 1919年當選為科學院外事委員會主任。 在擔任卡文迪什實驗物理學教授和實驗室主任的 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，德國蓋斯勒制成低壓氣體放電管。 1859年，德國的普魯克用蓋斯勒管進行放電實驗，看到面對陰極的玻璃管壁上發出綠色的光芒。 1876年，德國的戈爾茨坦提出，玻璃墻上的輝光是由陰極產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成的？ 19世紀末，有科學家說是電磁波； 有人說它是由帶電原子組成的；有人說它是由帶電原子組成的。 有人說它是由帶負電的粒子組成的。 眾說紛壇，一時間無法得出普遍接受的結論。 英國、法國和德國科學家關于陰極射線本質的爭論持續了20多年。
終于，1897年，面對湯姆遜出色的實驗結果，——終于被理解了。 湯姆森的實驗過程如下。 他將一小塊涂有硫化鋅的玻璃放在陰極射線的路徑上，發現硫化鋅會發光。 這說明硫化鋅可以顯示陰極射線的“軌跡”。 他發現，正常情況下，陰極射線沿直線傳播，但當在射線管外側加上電場，或者在射線管外側橫置一塊蹄形磁鐵時，發現陰極射線發生偏轉。 。 根據其偏轉方向，不難判斷電荷的性質。 湯姆森在 1897 年得出結論，這些“射線”不是以太波，而是帶負電的物質粒子。 但他問自己：“這些粒子是什么？它們是原子、分子，還是處于更精細平衡狀態的物質？” 這需要更詳細的實驗。 當時還不知道比原子更小的東西，所以湯姆森假設它是一個電離的原子，一個帶負電的“離子”。 他想測量這個“離子”的質量。 為此，他設計了一系列簡單而巧妙的實驗：首先，單一的電場或磁場可以使帶電體發生偏轉，而磁場對粒子施加的力與粒子的速度有關。 湯姆遜同時對粒子施加電場和磁場，并對其進行調整，直到電場和磁場引起的粒子偏轉相互抵消，使粒子仍然沿直線運動。 這樣物理學家湯，就可以根據電場和磁場的強度比計算出粒子的速度。 一旦找到速度，就可以僅通過磁偏轉或電偏轉來測量粒子的電荷與質量之比。 湯姆森使用這種方法來確定“粒子”的電荷與質量之比。 他發現這個比例與氣體的性質無關，并且遠大于電解質中氫離子的比例（這是當時已知的最大數量）。 這意味著該粒子的質量比氫原子的質量小得多。 前者約為后者的千分之二。
后來，美國物理學家羅伯特·密立根在1913年至1917年的油滴實驗中準確測量出了一個新結果，前者是后者的1836分之一。 湯姆遜的測量結果明確證實了陰極射線是由電子組成的。 人類第一次通過實驗證實了“基本粒子”——電子的存在。 “電子”這個名字是由物理學家斯托尼于1891年采用的。它最初是作為電的基本單位的名稱。 后來，這個詞被用來指湯姆森發現的“粒子”。 自發現電子以來，湯姆遜已成為國際知名的物理學家。 在此之前，原子通常被認為是“不可分割”的東西。 湯姆森的實驗指出原子是由許多部分組成的。 這個實驗標志著科學的新時代。 人們稱他為“第一個打開基本粒子物理學大門的偉人”。
1905年，他被任命為皇家學院教授； 1906年獲得諾貝爾物理學獎； 1916年，他被任命為英國皇家學會主席。 他并沒有因此而停下腳步，一如既往、兢兢業業地繼續攀登科學的高峰。 湯姆森既是理論物理學家，又是實驗物理學家。 他一生所做的實驗是無法計算的。 正是通過反復的實驗，他測量了電子的荷質比并發現了電子。 在實驗中，他創造了一種分離不同質量原子的方法，為后人發現同位素提供了有效方法。 在擔任卡文迪什實驗物理學教授和實驗室主任的 34 年間，湯姆森著手更新實驗室、引入新的教學方法并創建一所非常成功的研究學院。
新發現像潮水一樣從卡文迪什實驗室涌出：電子云室是成就的一部分。 實驗室培養了眾多人才。 , 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）都是湯姆森的學生，他們都成為著名的科學家。 他的學生中有九人獲得諾貝爾獎。 湯姆森對他的學生要求非常嚴格。 他要求學生在開始做研究之前先學習所需的實驗技術。 所有用于研究的儀器必須是自己制作的。 他認為，大學應該是培養能夠獨立思考、獨立工作的人才的地方，而不是用“現成的機器”來投射“死成品”的工廠。 因此，他堅持不讓學生使用現成的儀器。 他要求學生既要做實驗的觀察者，又要做實驗的創造者。 湯姆森寫了很多書。 如《現代電磁學研究》、《電磁數學基礎理論》等。他成名后，許多國家邀請他講學，但他從來不輕易答應。 例如，美國著名的普林斯頓大學多次邀請他講課，但他最終同意講課六個小時。 他所講授的內容相當重要，對核物理有一定的價值。 這足以說明他治學十分嚴謹。 他不說就夠了，但一說就必須有新的想法。 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、達爾文、開爾文等偉大科學家的骨灰安葬在威斯敏斯特教堂中心。
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