最早發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家是誰?最早發(fā)現(xiàn)的基本粒子。帶負(fù)電,電量為1.602176634×10-19庫侖,是電量的最小單元。質(zhì)量為9.10956×10-31kg。下面就跟360常識網(wǎng)一起具體看看最早發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家等相關(guān)內(nèi)容。

最早發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家
世界上最早發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家是英國卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的物理教授湯姆生。在實(shí)驗(yàn)中,湯姆生應(yīng)用磁性彎曲技術(shù),從測定陰極射線束的曲率半徑著手,證明不論放電管中是什么氣體,不管陰極是由什么材料做成的,其質(zhì)荷比都相同,說明這種電荷的微粒是原子的一部分。他把這種帶負(fù)電的微粒子命名為“電子”。
湯姆生在發(fā)現(xiàn)電子以后,又于1904年提出了一種原子模型,認(rèn)為原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子,其中鑲嵌著許多電子,中和了正電荷,從而形成了中性原子。1906年,湯姆生獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
湯姆生人物生平
1856年12月18日生于英國曼徹斯特,父親是一個(gè)專印大學(xué)課本的商人,由于職業(yè)的關(guān)系,他父親結(jié)識了曼徹斯特大學(xué)的一些教授。湯姆遜從小就受到學(xué)者的影響,學(xué)習(xí)很認(rèn)真,十四歲便進(jìn)入了曼徹斯特大學(xué)。在大學(xué)學(xué)習(xí)期間,他受到了司徒華教授的精心指導(dǎo),加上他自己的刻苦鉆研,學(xué)業(yè)提高很快。
1876年,即二十一歲時(shí),他被保送進(jìn)了劍橋大學(xué)三一學(xué)院深造。1880年他參加了劍橋大學(xué)的學(xué)位考試,以第二名的優(yōu)異成績?nèi)〉脤W(xué)位,隨后被選為三一學(xué)院學(xué)員,兩年后又被任命為大學(xué)講師。他在數(shù)物理學(xué)方面具有很高修養(yǎng)。發(fā)表了《論渦旋環(huán)的運(yùn)動》和《論動力學(xué)在物理學(xué)和化學(xué)中的應(yīng)用》論文。
1884年,28歲的湯姆遜在瑞利的推薦下,擔(dān)任了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)教授。1897年湯姆遜在研究稀薄氣體放電的實(shí)驗(yàn)中,證明了電子的存在,測定了電子的荷質(zhì)比,轟動了整個(gè)物理學(xué)界。

1905年,他被任命為英國皇家學(xué)院的教授;1906年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎;1916年任皇家學(xué)會主席。1919年被選為科學(xué)院外籍委員會首腦。湯姆遜在擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)物理教授及實(shí)驗(yàn)室主任的34年,桃李滿天下。1940年8月30日,湯姆遜逝世于劍橋。終年84歲。
1858年,德國的蓋斯勒制成了低壓氣體放電管。1859年,德國的普呂克爾利用蓋斯勒管進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)時(shí)看到了正對著陰極的玻璃管壁上產(chǎn)生出綠色的輝光。1876年,德國的戈?duì)柶澨固岢觯AП谏系妮x光是由陰極產(chǎn)生的某種射線所引起的,他把這種射線命名為陰極射線。陰極射線是由什么組成的?十九世紀(jì)末時(shí),有的科學(xué)家說它是電磁波;有的科學(xué)家說它是由帶電的原子所組成;有的則說是由帶陰電的微粒組成,眾說紛紜,一時(shí)得不出公認(rèn)的結(jié)論。英法的科學(xué)家和德國的科學(xué)家們對于陰極射線本質(zhì)的爭論,竟延續(xù)了二十多年。
最后到1897年,湯姆遜的出色實(shí)驗(yàn)結(jié)果面前,真相才得以大白。湯姆遜的實(shí)驗(yàn)過程是這樣的,他將一塊涂有硫化鋅的小玻璃片,放在陰極射線所經(jīng)過的路途上,看到硫化鋅會發(fā)閃光。這說明硫化鋅能顯示出陰極射線的“徑跡”。他發(fā)現(xiàn)在一般情況下,陰極射線是直線行進(jìn)的,但當(dāng)在射擊線管的外面加上電場,或用一塊蹄形磁鐵跨放在射線管的外面,結(jié)果發(fā)現(xiàn)陰極射線一都發(fā)生了偏折。根據(jù)其偏折的方向,不難判斷出帶電的性質(zhì)。湯姆遜在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。但他反問自己:“這些粒子是什么呢?它們是原子還是分子,還是處在更細(xì)的平衡狀態(tài)中的物質(zhì)?”這需要作更精細(xì)的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)還不知道比原子更小的東西,因此湯姆遜假定這是一種被電離的原子,即帶負(fù)電的“離子”。他要測量出這種“離子”的質(zhì)量來,為此,他設(shè)計(jì)了一系列既簡單又巧妙的實(shí)驗(yàn):首先,單獨(dú)的電場或磁場都能使帶電體偏轉(zhuǎn),而磁場對粒子施加的力是與粒子的速度有關(guān)的。湯姆遜對粒子同時(shí)施加一個(gè)電場和磁場,并調(diào)節(jié)到電場和磁場所造成的粒子的偏轉(zhuǎn)互相抵消,讓粒子仍作直線運(yùn)動。這樣,從電場和磁場的強(qiáng)度比值就能算出粒子運(yùn)動速度。而速度一旦找到后,單靠磁偏轉(zhuǎn)或者電偏轉(zhuǎn)就可以測出粒子的電荷與質(zhì)量的比值。湯姆遜用這種方法來測定“微粒”電荷與質(zhì)量之比值。他發(fā)現(xiàn)這個(gè)比值和氣體的性質(zhì)無關(guān),并且該值比起電解質(zhì)中氫離子的比值(這是當(dāng)時(shí)已知的最大量)還要大得多。這說明這種粒子的質(zhì)量比氫原子的質(zhì)量要小得多。前者大約是后者的二千分之一。

后來,美國的物理學(xué)家羅伯特·密立根在1913年到1917年的油滴實(shí)驗(yàn)中,精確地測出了新的結(jié)果,前者是后者的1836分之一。湯姆遜測得的結(jié)果肯定地證實(shí)了陰極射線是由電子組成的,人類首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了一種“基本粒子”----電子的存在。“電子”這一名稱是由物理學(xué)家斯通尼在1891年采用的,原意是定出的一個(gè)電的基本單位的名稱,后來這一詞被應(yīng)用來表示湯姆遜發(fā)現(xiàn)的“微粒”。自從發(fā)現(xiàn)電子以后,湯姆遜就成為國際上知名的物理學(xué)者。在這之前,一般都認(rèn)為原子是“不能分割的”的東西,湯姆遜的實(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)的一個(gè)新時(shí)代。人們稱他是“一位最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”。
1905年,他被任命為英國皇家學(xué)院的教授;1906年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎;1916年任皇家學(xué)會主席。他并沒有因此而停步不前,仍一如既往,兢兢業(yè)業(yè),繼續(xù)攀登科學(xué)的高峰。湯姆遜既是一位理論物理學(xué)家,又是一位實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,他一生所做過的實(shí)驗(yàn),是無法計(jì)算的。正是通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn),他測定了電子的荷質(zhì)比,發(fā)現(xiàn)了電子;又在實(shí)驗(yàn)中,創(chuàng)造了把質(zhì)量不同的原子分離開來的方法,為后人發(fā)現(xiàn)同位素,提供了有效的方法。湯姆遜在擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)物理教授及實(shí)驗(yàn)室主任的34年間,著手更新實(shí)驗(yàn)室,引進(jìn)新的教授法,創(chuàng)立了一個(gè)極為成功的研究學(xué)派。
接二連三的新發(fā)現(xiàn)像潮水般地從卡文迪許實(shí)驗(yàn)室涌出:電子云霧室,成就中的一部分。該實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)了眾多的人才。盧瑟福,C.T.R.威爾遜(C.T.R.Wilson),R.J.斯特拉特(R.J.Strutt),F(xiàn).W.阿斯頓(F.W.Aston),G.I.泰勒(G.I.Taylor),以及兒子G.P.湯姆遜(G.P.Thomson),都是湯姆遜的學(xué)生,他們都成了著名的科學(xué)家。在他的學(xué)生中,有九位獲得了諾貝爾獎金。湯姆遜對自己的學(xué)生要求非常嚴(yán)格,他要求學(xué)生在開始做研究之前,必須學(xué)好所需要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。進(jìn)行研究所用的儀器全要自己動手制作。他認(rèn)為大學(xué)應(yīng)是培養(yǎng)會思考、有獨(dú)立工作能力的人才的場所,不是用“現(xiàn)成的機(jī)器”投影造成出“死的成品”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)生不僅是實(shí)驗(yàn)的觀察者,更是做實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造者。湯姆生的著作很多。如《電與磁的現(xiàn)代研究》、《電與磁數(shù)學(xué)基本理論》等。在他成名之后,好多國家邀他去講學(xué),但他從不輕易應(yīng)允。如美國著名的普林斯頓大學(xué)曾幾度請他去講學(xué),最后他才答應(yīng)去講六個(gè)小時(shí)。他講授的內(nèi)容相當(dāng)重要,對核物理有一定的價(jià)值。這足以說明他治學(xué)十分嚴(yán)謹(jǐn),不講則已,講則要有新的創(chuàng)見。倫琴由于他宣布了“一種新的射線”和表演了他的射線所能做的事情而使世界感到震驚。
1940年8月30日,湯姆遜逝世于劍橋。他的骨灰被安葬在西敏寺的中央,與牛頓、達(dá)爾文、開爾文等偉大科學(xué)家的骨灰安放在一起。
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