جوزف جان تامسون

سر جوزف جان «جی. جی. » تامسون ( به انگلیسی: Sir Joseph John "J. J. " Thomson ) ( زاده ۱۸ دسامبر ۱۸۵۶ – درگذشته ۳۰ اوت ۱۹۴۰ ) فیزیکدان انگلیسی بود که در سال ۱۹۰۶ جایزه نوبل فیزیک را به خاطر کار بر روی خواص الکتریکی گازها به دست آورد. وی همچنین پدر جرج پاجت تامسون بود که او هم در سال ۱۹۳۷ نوبل فیزیک را گرفت. .
درحالی که جوزف جان تامسون به الکترون به عنوان یک ذره نگاه می کرد، پسرش، جرج پاجت تامسون، نشان داد که از آن می تواند مانند یک موج استفاده نماید. به گفته جان پاکینگورد، پدر به خاطر کشف ذره بودن الکترون برنده جایزه نوبل فیزیک شد و پسر، به خاطر کشف موج بودن الکترون. [ ۱]
در آزمایش تامسون از اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی استفاده شده است.
y = 0. 5 a t 2 = 0. 5 q e E m t 2 , x = v t
معادلات فوق نشان می دهد که مسیر حرکت یک سهمی است و مقدار انحراف پرتو الکترونی از امتداد اولیه ( OX ) در نقطه خروج از خازن مقدار y در این لحظه خواهد بود. اگر طول خازن را به L نمایش دهیم x = L زمان لازم برای رسیدن به انتهای خازن عبارت خواهد بود از t = L / v اگر این مقدار t را در معادله y قرار دهیم مقدار انحراف در لحظه خروج از خازن به دست می آید:
y = 1 2 q e E m ( L v ) 2
∴ e m = 2 y E ( v L ) 2
که در آن v سرعت الکترون است که قبلاً بدست آمده است. L و E به ترتیب طول خازن و شدت میدان الکتریکی هستند که هر دو معلومند؛ پس اگر مقدار y را اندازه بگیریم بار ویژه یا e/m محاسبه می شود. پس از خروج الکترون از خازن، دیگر هیچ نیرویی بر آن وارد نمی شود؛ بنابراین از آن لحظه به بعد حرکت ذره در خط راست خواهد بود و مسیر آن مماس بر سهمی در نقطه خروج از خازن است. اگر a فاصله پرده از خازن یعنی D P۰ باشد می توانیم بنویسیم:
‖ P 0 P 1 ‖ = y + D P 0 t a n ( θ )
tgθ عبارتست از ضریب زاویه مماس بر منحنی مسیر در نقطه خروج از خازن و بنابراین مقدار یست معلوم پس باید با اندازه گرفتن فاصله اثر روی پرده ( P0 P۱ ) به مقدار y رسید و در نتیجه می توانیم e/ m را محاسبه نماییم. مقداری که در آزمایش های اولیه بدست آمده بود 1. 7 × 10 8 کولن بر گرم بود مقداری که امروزه مورد قبول بوده و دقیقتر از مقدار قبلی است برابر 1. 759 × 10 8 کولن بر گرم می باشد.