Sir Joseph John Thomson OM (haufig auch J. J. Thomson; * 18. Dezember 1856 in Cheetham Hill bei Manchester ; †  30. August 1940 in Cambridge ) war ein britischer Physiker und Nobelpreistrager fur Physik . Er entdeckte 1897 ? etwa zeitgleich mit dem deutschen Physiker Emil Wiechert  ? das Elektron .

Leben [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Joseph John Thomson wurde am 18. Dezember 1856 als Sohn schottischer Eltern in Cheetham Hill, nahe Manchester , geboren. Sein Vater hatte ein Antiquariat. Er besuchte ab 1870 das Owen College in Manchester, das ihm eine gute naturwissenschaftliche Ausbildung verschaffte. Nach dem Willen der Eltern sollte er Ingenieur werden und in einer Lokomotivfabrik lernen. Nach dem Tod des Vaters 1873 wurde Thomson Halbwaise und diese Plane zerschlugen sich, da die finanziellen Mittel dazu fehlten. Ab 1876 studierte er am Trinity College der University of Cambridge Mathematik und Physik mit dem Abschluss als Second Wrangler in den Tripos-Prufungen in Mathematik 1880 (entsprechend dem Bachelor-Abschluss). Auch beim Wettbewerb um den Smith Prize , den er 1880 erhielt, schnitt er als Zweiter ab. 1883 folgte der Master-Abschluss, gleichzeitig gewann er 1882 den Adams Prize . 1884 erhielt er die angesehene Cavendish-Professur fur Physik in Cambridge, die vorher John William Strutt, 3. Baron Rayleigh , innehatte.

Am 22. Januar 1890 heiratete er Rose Elizabeth Paget (1860?1951), die Tochter des Medizinprofessors George Edward Paget (1809?1892) und eine der ersten Forscherinnen am Cavendish-Laboratorium . Sie hatten zwei Kinder, Joan Paget Thomson und George Paget Thomson , ein weiterer Nobelpreistrager . Thomson selbst wurde als tollpatschig beschrieben. Er uberwachte die Experimente und gab Anweisungen. Seine Assistenten und Schuler versuchten jedoch, ihn von der Durchfuhrung der Experimente fernzuhalten. Einer seiner Schuler war Ernest Rutherford , der spater einen Nobelpreis fur Chemie erhalten sollte.

Von 1918 bis zu seinem Tod im Jahr 1940 war er Leiter des Trinity College und von 1916 bis 1920 Prasident der Royal Society . Thomsons Asche wurde in der Westminster Abbey (in der Nahe von Sir Isaac Newton ) bestattet.

Werk [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Thomson war (zusammen mit John Henry Poynting , George Francis FitzGerald , Oliver Heaviside und Joseph Larmor ) einer derjenigen, welche die Elektrodynamik von James Clerk Maxwell weiterentwickelten. 1880 leitete er (allerdings nur annahernd) die Lorentz-Kraft ab. 1881 untersuchte er das Verhalten von bewegten Ladungen und fuhrte dabei das Konzept der elektromagnetischen Masse ein; d. h., er entdeckte, dass die elektromagnetische Energie sich so verhalt, als ob sie die Masse eines Korpers vergroßerte. 1893 konnte Thomson den mit der elektromagnetischen Energie verbundenen Impuls herleiten.

Durch Untersuchung der Kathodenstrahlung gelang Thomson 1897 der experimentelle Nachweis fur die von George Johnstone Stoney bereits 1874 vorhergesagte Existenz des Elektrons (wobei das Elektron bereits ab 1892 eine grundlegende Rolle in den Theorien von Hendrik Antoon Lorentz und Joseph Larmor spielte). Thomson konnte auch nachweisen, dass bewegte Elektronen sich durch ein Magnetfeld ablenken ließen, was von Heinrich Hertz zuvor bestritten worden war. Thomson verfugte jedoch mittlerweile uber bessere Vakuumpumpen, sodass er mit deutlich geringerem Druck in seiner Kathodenstrahlrohre arbeiten konnte.

Dies war die erste Entdeckung eines subatomaren Teilchens , und Thomson wurde 1906 fur unter anderem diese Entdeckung mit dem Physik-Nobelpreis geehrt. Darauf basierend entwickelte Thomson das Thomsonsche Atommodell (auch ?Rosinenkuchen-“ oder ? Plumpudding-Modell “), wonach die sehr kleinen und leichten Elektronen im Inneren der Atome eingebettet seien wie Rosinen in einem Kuchenteig. 1906 konnte Thomson richtigerweise zeigen, dass das Wasserstoffatom genau ein Elektron enthalt. Sein Atommodell wurde jedoch spater von Ernest Rutherford widerlegt ( Rutherfordscher Streuversuch ) und durch das Rutherfordsche Atommodell ersetzt, in dem ein kleiner schwerer Kern mit positiver Ladung von einer leichten Hulle mit negativer Ladung umgeben ist.

1913 gelang Thomson bei Experimenten mit Kanalstrahlen der Nachweis, dass das chemische Element Neon ein Gemisch aus unterschiedlich schweren Atomen ist (in diesem Fall ²⁰ Ne und ²² Ne). Daraus leitete u. a. Frederick Soddy die Theorie der Isotopie her. Auch zu der darauf folgenden Entwicklung der Massenspektrometrie hat Thomson wichtige Beitrage geleistet.

Ehrungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

1884 wurde Thomson als Mitglied (? Fellow “) in die Royal Society gewahlt, die ihm 1894 die Royal Medal , 1902 die Hughes-Medaille und 1914 die Copley-Medaille verlieh. 1902 wurde er in die American Academy of Arts and Sciences gewahlt, 1903 in die National Academy of Sciences und 1905 in die Royal Society of Edinburgh . ^[1]

1906 wurde ihm fur seine Forschungen an der elektrischen Leitfahigkeit von Gasen und der subatomaren Teilchen , welche den Strom leiten, der Nobelpreis fur Physik verliehen. Thomson wurde 1908 zum Knight Bachelor geschlagen und 1912 in den Order of Merit aufgenommen. Seit 1907 war er korrespondierendes Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften . 1911 wurde er zum auswartigen Mitglied der Gottinger Akademie der Wissenschaften gewahlt. ^[2] Seit 1911 war er korrespondierendes und seit 1919 auswartiges Mitglied der Academie des sciences . 1913 wurde er korrespondierendes und 1925 Ehrenmitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften . Die Academie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique nahm ihn 1919 als assoziiertes Mitglied auf. ^[3] Mount J. J. Thomson , ein Berg im ostantarktischen Viktorialand, tragt seinen Namen, ebenso der Mondkrater Thomson . ^[4]

Schriften [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• Recollections and Reflections . G. Bell, London 1936 ( online ).

Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• Edward Arthur Davis, Isobel J. Falconer: J. J. Thompson and the Discovery of the Electron . Taylor & Francis, London 1997, ISBN 0-7484-0696-4 .
• Robert Strutt, 4. Baron Rayleigh : The Life of J. J. Thomson . Cambridge University Press, Cambridge 1942.

Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• Thomson-Streuung

Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Commons : Joseph John Thomson  ? Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• Literatur von und uber Joseph John Thomson im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1906 an Joseph John Thomson (englisch)

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

1. ↑ Fellows Directory. Biographical Index: Former RSE Fellows 1783?2002. (PDF-Datei) Royal Society of Edinburgh, archiviert vom Original am 18. September 2020 ; abgerufen am 16. April 2020 .  
2. ↑ Holger Krahnke: Die Mitglieder der Akademie der Wissenschaften zu Gottingen 1751?2001 (= Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Gottingen, Philologisch-Historische Klasse. Folge 3, Bd. 246 = Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Gottingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. Folge 3, Bd. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Gottingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , S. 239.
3. ↑ Academicien decede: Sir Joseph John Thomson. Academie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique, abgerufen am 11. Marz 2024 (franzosisch).  
4. ↑ Joseph John Thomson im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN) / USGS