Joseph John Thomson
Elhuyar Fundazioa
Physicien anglais né à Cheetham Hall, près de Manchester, le 18 décembre 1856. À quatorze ans, il commence ses études d'ingénieur à l'école de Manchester, mais bientôt il est donné la tendance à la physique.
En 1876, il a voyagé à Cambridge avec une bourse et il a passé les années jusqu'à sa mort. Il a terminé sa carrière de mathématicien. Puis en 1884, quand il n'avait que vingt-six ans, il a été professeur de physique pour la retraite de John Rayleigh. Il a assumé la responsabilité du laboratoire Cavendish et a été un bon directeur en physique subatomique au XXe siècle. Au début du 20ème siècle, la Grande-Bretagne a été un pionnier.
Thomson a commencé à travailler la théorie des radiations électromagnétiques de Maxwell et de là aux rayons cathodiques. Ces rayons étaient une nouvelle forme de rayonnement, car ils n'étaient pas électromagnétiques. William Crookes et d'autres physiciens ont montré que les rayons cathodiques étaient des particules chargées négativement, puisque le champ magnétique détournait les rayons. Ce test n'était pas complet. Pour cela, le champ électrique devait également détourner les rayons s'ils étaient formés de particules vraiment chargées.
Thomson a montré en 1897 que le champ électrique détournait les rayons cathodiques en utilisant les tubes avec la défaillance la plus parfaite possible. Par la suite, on a considéré que les rayons cathodiques sont des particules chargées négativement. Thomson a également mesuré la relation entre la charge et la masse des particules des rayons cathodiques. Selon les lois électrochimiques de Faraday, si la charge électrique était le minimum des ions, la masse de la particule des rayons cathodiques était beaucoup plus petite que celle de l'atome d'hydrogène. Par conséquent, les particules des rayons cathodiques étaient beaucoup plus petites que les atomes et pour la première fois on pourrait commencer à parler de particules subatomiques.
Ces particules subatomiques ont été acceptées comme unités de courant électrique. George Stoney avait proposé le mot électron pour l'hypothétique unité électrique et Hendrik Lorentz l'a appliquée aux particules des rayons cathodiques. Comme le dernier essai pour démontrer la présence de ces particules dans les rayons cathodiques a été faite par Thomson, qui a montré que la taille des particules était inférieure à l'atome, la découverte de l'électron est attribuée à Thomson. Aujourd'hui, nous savons aussi que la masse de l'électron est 1837 fois inférieure à celle de l'atome d'hydrogène.
Pour Thomson l'électron était un composant universel de matière. Il a donc formulé une des premières théories sur la structure interne de l'atome. Pour Thomson, l'atome était une sphère d'électricité positive dans laquelle les électrons négatifs étaient placés neutralisant la charge positive. Cette théorie initiale a été bientôt remplacée par une autre conçue par Ernest Rutherford, étudiant de Thomson. La théorie de Rutherford était, logiquement, plus complète et utile.
En 1906, Thomson a reçu le prix Nobel de physique pour ses travaux avec l'électron. En 1908, il obtient le titre de Sir. Dans le domaine des prix, il faut dire que Thomson a enseigné les élèves célèbres et sept d'entre eux ont reçu plus tard le prix Nobel.
Depuis 1906, il a repris les canaux de rayons Thomson, les rayons qui Eugen Goldstein trouvé vingt ans plus tôt. En formant un flux d'ions chargé positivement, il les a appelés rayons positifs.
Thomson a détourné les canaux de rayons par des champs magnétiques et électriques. Les ions avec un rapport charge/masse différent imprimaient différents aspects de la plaque photographique. En 1912, il put constater que les ions du gaz néon tombaient à deux points différents, comme s'il s'agissait d'un mélange d'ions de deux types différents, comme s'il s'agissait d'un mélange d'ions de charge différente, de masse ou les deux. Frederick Soddy a suggéré qu'il pourrait y avoir des isotopes. Les isotopes sont des atomes dont la masse est exclusivement atomique.
Thomson ramassé dans son essai les traces de ce que le néon pouvait contenir isotopes. Ensuite, son disciple Francis William Aston a poursuivi ces recherches, démontrant clairement l'existence des isotopes.
Thomson est mort à Cambridge le 30 août 1940, la veille de la célèbre bataille d'Angleterre. Son corps a été enterré dans l'abbaye de Westminster, près de la tombe de Newton, il y a plus de cinquante ans.
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