Joseph John Thomson
Informacion personal
Nombre de nacimiento	Joseph John Thomson.
Nacimiento	18 de diciembre de 1856 Cheetham Hill ( Reino Unido )
Fallecimiento	30 de agosto de 1940 (83 anos) Cambridge (Reino Unido)
Sepultura	Colegiata de San Pedro en Westminster
Nacionalidad	Britanica
Religion	Anglicanismo
Familia
Padres	Joseph James Thomson Emma Swindells
Conyuge	Rose Thomson
Hijos	George Paget Thomson
Educacion
Educado en	Universidad de Manchester Trinity College Universidad Victoria de Manchester Universidad de Cambridge
Supervisor doctoral	Lord Rayleigh
Alumno de	Lord Rayleigh
Informacion profesional
Ocupacion	Fisico , matematico y profesor universitario
Area	Fisica , fisica experimental , electron y conductancia electrica
Conocido por	Realizar importantes contribuciones para la comprension de la estructura del atomo.
Cargos ocupados	Presidente de la Royal Society  (1915-1920) Presidente de la Royal Geographical Society  (1915-1920)
Empleador	Universidad de Cambridge
Estudiantes doctorales	Ernest Rutherford , Theodore Lyman , John Sealy Townsend , Paul Langevin , Owen Willans Richardson , Niels Bohr , Francis Aston , Edward Victor Appleton , William Lawrence Bragg , G. I. Taylor y Hugh Longbourne Callendar
Estudiantes	Robert Oppenheimer , Charles Glover Barkla , Charles Wilson , Francis Aston, William Henry Bragg , Max Born , John Sealy Townsend y Balthasar van der Pol
Obras notables	modelo atomico de Thomson
Miembro de	Internacia scienca asocio esperanta Academia de Ciencias de la Union Sovietica Real Academia de las Ciencias de Suecia Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias Academia de Ciencias de Rusia Academia Prusiana de las Ciencias Academia de Ciencias de Baviera Real Academia de Artes y Ciencias de los Paises Bajos Royal Society   (desde 1884) Academia de Ciencias de Turin   (desde 1896) Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos   (desde 1903)
Distinciones	Medalla Real   (1894) Hodgkins Medal  (1902) Medalla Hughes   (1902) Premio Nobel de Fisica   (1906) Medalla Copley   (1914) Medalla Albert  (1915) Medalla Franklin   (1922) Medalla Faraday  (1925)
Firma
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Joseph John "J.J." Thomson , ( pronunciacion en ingles:  /?d????z?f d???n ?t?ms?n/ ; Manchester , Inglaterra , 18 de diciembre de 1856- Cambridge , Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un cientifico britanico, descubridor del electron , de los primeros isotopos e inventor del espectrometro de masas . En 1906 fue galardonado con el Premio Nobel de Fisica .

Biografia [ editar ]

Nacio el 18 de diciembre de 1856 en Cheetham Hill , un distrito de Manchester en Inglaterra, y tenia ascendencia escocesa. En 1870 estudio ingenieria en el Owens College, hoy parte de la Universidad de Manchester . Fue admitido en el Owens College a la inusual edad de 14 anos y quedo bajo la influencia de Balfour Stewart, profesor de fisica, quien inicio a Thomson en la investigacion fisica. Thomson comenzo a experimentar con la electrificacion por contacto y pronto publico su primer articulo cientifico. ^{[ 1 ]} ​ Sus padres planearon inscribirlo como aprendiz de ingeniero en Sharp, Stewart & Co , una empresa fabricante de locomotoras, pero estos planes se vieron truncados cuando su padre murio en 1873. ^{[ 2 ]} ​

Se traslado al Trinity College de Cambridge en 1876. En 1880, obtuvo su licenciatura en Matematicas (Segunda Wrangler ^{[ 3 ]} ​ y segundo premio Smith ^{[ 4 ]} ​) y Maestria en Artes (obteniendo el Premio Adams ) en 1883 ^{[ 4 ]} ​ En 1884 se convirtio en profesor de Fisica en Cavendish . Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford , quien mas tarde seria su sucesor en el puesto. Thomson fue elegido miembro de la Royal Society el 12 de junio de 1884, ^{[ 5 ]} ​ ^{[ 6 ]} ​ y posteriormente fue su presidente de 1915 a 1920.

El trabajo de maestria de Thomson, de 1883, premiado, Treatise on the motion of vortex rings (Tratado sobre el movimiento de anillos de vortice), muestra su temprano interes en la estructura atomica. ^{[ 7 ]} ​ En el, Thomson describio matematicamente los movimientos de la teoria de los vortices de los atomos de William Thomson, Lord Kelvin . ^{[ 8 ]} ​

Thomson publico varios articulos que abordan cuestiones matematicas y experimentales del electromagnetismo. Examino la teoria electromagnetica de la luz de James Clerk Maxwell , introdujo el concepto de masa electromagnetica de una particula cargada y demostro que un cuerpo cargado en movimiento aparentemente aumentaria de masa. ^{[ 8 ]} ​

Gran parte de su trabajo en modelado matematico de procesos quimicos puede considerarse como quimica computacional temprana. En un trabajo posterior, publicado en forma de libro como Applications of dynamics to physics and chemistry (Aplicaciones de la dinamica a la fisica y la quimica) (1888), Thomson abordo la transformacion de la energia en terminos matematicos y teoricos, sugiriendo que toda energia podria ser cinetica. ^{[ 8 ]} ​ Su siguiente libro, Notes on recent researches in electricity and magnetism (Notas sobre investigaciones recientes en electricidad y magnetismo) (1893), se baso en el Treatise upon electricity and magnetism (Tratado sobre electricidad y magnetismo) de Maxwell, y en ocasiones se lo denomino "el tercer volumen de Maxwell". En el, Thomson enfatizo los metodos fisicos y la experimentacion e incluyo extensas figuras y diagramas de aparatos, incluidos varios para el paso de la electricidad a traves de gases. ^{[ 8 ]} ​ Su tercer libro, Elements of the mathematical theory of electricity and magnetism (1895) ^{[ 9 ]} ​ (Elementos de la teoria matematica de la electricidad y el magnetismo) fue una introduccion legible a una amplia variedad de temas y alcanzo considerable popularidad como libro de texto. ^{[ 8 ]} ​

Posteriormente se publico una serie de cuatro conferencias impartidas por Thomson en una visita a la Universidad de Princeton en 1896 con el titulo Discharge of electricity through gases (Descarga de electricidad a traves de gases) (1897). Thomson tambien presento una serie de seis conferencias en la Universidad de Yale en 1904. ^{[ 7 ]} ​

En 1897 descubrio el electron y propuso un modelo en el cual los electrones poseian cargas negativas y se encontraban en el interior del atomo, el cual poseia carga positiva. Cada 30 de abril se celebra el aniversario del descubrimiento de la primera particula subatomica: el electron, un logro que las enciclopedias atribuyen a Joseph John Thomson en 1897. Varios cientificos, como William Prout y Norman Lockyer , habian sugerido que los atomos se formaban a partir de una unidad mas fundamental, pero imaginaban que esta unidad tendria el tamano del atomo mas pequeno, el hidrogeno. Thomson en 1897 fue el primero en sugerir que una de las unidades fundamentales del atomo era mas de 1.000 veces mas pequena que un atomo, sugiriendo la particula subatomica conocida en la actualidad como electron. Thomson descubrio esto a traves de sus exploraciones sobre las propiedades de los rayos catodicos. Thomson hizo su sugerencia el 30 de abril de 1897 tras su descubrimiento de que los rayos catodicos (en aquel momento conocidos como rayos de Lenard ) podian viajar a traves del aire mucho mas lejos de lo esperado para una particula del tamano de un atomo. Estimo la masa de los rayos catodicos midiendo el calor generado cuando los rayos golpean una union termica y comparandolo con la deflexion magnetica de los rayos. Sus experimentos sugirieron no solo que los rayos catodicos eran mas de 1.000 veces mas ligeros que el atomo de hidrogeno, sino tambien que su masa era la misma en cualquier tipo de atomo del que procedieran. Concluyo que los rayos estaban compuestos de particulas muy ligeras y cargadas negativamente que constituian un componente universal de los atomos. Llamo a las particulas "corpusculos", pero los cientificos posteriores prefirieron el nombre electron que habia sido sugerido por George Johnstone Stoney en 1891, antes del descubrimiento real de Thomson.

En 1890 se caso con Rose Elizabeth Paget, hija de sir Edward George Paget, medico, entonces Regius Profesor de Medicina (Regius Professor of Physic) en Cambridge. Con ella, fue padre de un hijo, George Paget Thomson , y una hija, Joan Paget Thomson. Su hijo se convirtio en un destacado fisico, quien a su vez fue galardonado con el Premio Nobel de Fisica en 1937 por demostrar las propiedades de tipo ondulatorio de los electrones.

J. J. Thomson fue galardonado con el Premio Nobel de Fisica en 1906, ≪en reconocimiento de los grandes meritos de sus investigaciones teoricas y experimentales en la conduccion de la electricidad generada por los gases≫. Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado en la Orden del Merito en 1912. En 1914 dio el Romanes Lecture en Oxford sobre la teoria atomica. En 1918 fue nombrado rector del Trinity College de Cambridge, donde conocio a Niels Bohr , donde permanecio hasta su muerte.

Seis de los asistentes de investigacion y colegas jovenes de Thomson ( Charles Glover Barkla , ^{[ 10 ]} ​ Niels Bohr, ^{[ 11 ]} ​ Max Born , ^{[ 12 ]} ​ William Henry Bragg , ^{[ 13 ]} ​ Owen Willans Richardson ^{[ 14 ]} ​ y Charles Thomson Rees Wilson ^{[ 5 ]} ​) ganaron premios Nobel en fisica, y dos ( Francis William Aston ^{[ 15 ]} ​ y Ernest Rutherford ^{[ 16 ]} ​) ganaron premios Nobel de quimica.

Murio el 30 de agosto de 1940 y fue sepultado en la Abadia de Westminster , cerca de sir Isaac Newton.

Trabajos sobre los rayos catodicos [ editar ]

Thomson realizo una serie de experimentos en tubos de rayos catodicos, que le condujeron al descubrimiento de los electrones. Thomson utilizo el tubo de Crookes en tres experimentos diferentes.

Tercer experimento [ editar ]

En su tercer experimento (1897), Thomson determino la relacion entre la carga y la masa de los rayos catodicos, al medir cuanto se desvian por un campo magnetico y la cantidad de energia que llevan. Encontro que la relacion carga/masa era mas de un millar de veces superior a la del ion Hidrogeno, lo que sugiere que las particulas son muy livianas o muy cargadas.

Las conclusiones de Thomson fueron audaces: los rayos catodicos estaban hechos de particulas que llamo "corpusculos", y estos corpusculos procedian de dentro de los atomos de los electrodos , lo que significa que los atomos son, de hecho, divisibles. Thomson imagino que el atomo se compone de estos corpusculos en un mar lleno de carga positiva; a este modelo del atomo, atribuido a Thomson, se le llamo el modelo de pudin de pasas .

En 1906 fue galardonado con el Premio Nobel de Fisica por su trabajo sobre la conduccion de la electricidad a traves de los gases .

La imposibilidad de explicar que el atomo esta formado por un nucleo compacto y una parte exterior denominada corteza implica que otros cientificos como Ernest Rutherford o Niels Bohr continuasen con su investigacion y establecieron otras teorias en las que los atomos tenian partes diferenciadas...

Descubrimiento de los isotopos [ editar ]

Tambien Thomson invento los rayos positivos y en 1911, descubrio la manera de utilizarlos para separar atomos de diferente masa. El objetivo se consiguio desviando los rayos positivos mediante campos electricos y magneticos ( espectrometria de masas ). Asi descubrio que el neon tiene dos isotopos (el neon-20 y el neon-22).

En 1913, como parte de su exploracion en la composicion de los rayos canales , Thomson canalizo una corriente de neon ionizado mediante un campo magnetico y un campo electrico y midio su desviacion colocando una placa fotografica en el camino del rayo. Thomson observo dos parches de luz sobre la placa fotografica (ver imagen a la derecha), lo que supone dos parabolas de desviacion. Thomson llego a la conclusion de que el gas neon se compone de dos tipos de atomos de diferentes masas atomicas (neon-20 y neon-22).

Otros descubrimientos [ editar ]

Thomson en 1906 demostro que el hidrogeno tiene un unico electron. Permite confirmar o rechazar diversas teorias anteriores sobre numero de los electrones, al igual que el carbono.

Thomson propuso el segundo modelo atomico (El primero fue propuesto por Dalton en 1794), que podia caracterizarse como una esfera de carga positiva en la cual se incrustan los electrones.

Tambien analizo la propagacion de ondas guiadas .

Publicaciones [ editar ]

• 1883 : A Treatise on the Motion of Vortex Rings , Universidad de Cambridge, Londres ( ISBN 0-543-95696-2 ).
• 1888 : Applications of Dynamics to Physics and Chemistry , Londres. ( ISBN 1-4021-8397-6 ).
• 1893 : Notes on recent researches in electricity and magnetism , Oxford University Press, 1991. ( ISBN 1-4297-4053-1 ). ^{[ 17 ]} ​
• 1895 : Elements Of The Mathematical Theory Of Electricity And Magnetism , Londres.
• 1897 : Cathode rays , Proceedings of the Royal Institution. Descubrimiento del electron
• 1897 : Cathode rays , Philosophical Magazine.
• 1900 : Discharge of electricity through gases (en aleman) . Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1900.  
• 1901 : A Text book of Physics in Five Volumes: Properties of Matter , Sound , Heat , Light, and Magnetism & Electricity. , coescrito con J.H. Poynting.
• 1903 : Conduction of electricity through gases , Cambridge University Press (segunda edicion mas completa en 1906).
• 1904 : On the Structure of the Atom .
• 1904 : "On the Structure of the Atom" : an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure," Philosophical Magazine Serie 6, Volume 7, Numero 39, pp 237?265.
• 1905 : Electricity and matter (en italiano) . Milan: Hoepli. 1905.  
• 1908 : Corpuscular theory of matter (en aleman) . Braunschweig: Vieweg und Sohn. 1908.  
• 1912 : Further experiments on positive rays .
• 1913 : Rays of positive electricity , Proceedings of the Royal Society.A 89, 1-20 ? Descubrimiento de los isotopos del neon
• 1922 : Electricidad y materia , prefacio de Paul Langevin . (en frances)
• 1923 : The Electron in Chemistry , Filadelfia.

Premios [ editar ]

Aparte del Premio Nobel de Fisica (1906), le fueron concedidos los siguientes premios:

• Medalla Royal (1894)
• Medalla Hughes (1902)
• Medalla Copley (1914)
• Premio Nobel de Fisica (1906)
• Smith's Prize for Examination Performance (1880)
• Medalla Copley (1914)
• Medalla Elliott Cresson (1910)
• Medalla Real (1894)
• Medalla Hughes (1902)
• Medalla Franklin (1922)
• Medalla Albert (1915)
• Medalla Faraday (1925)¨

Legado [ editar ]

En 1991, el thomson (Th) fue propuesto por los quimicos como unidad de medida masa-carga en espectroscopia de masas. ^{[ 18 ]} ​ Esta unidad se define como:

${\displaystyle 1~\mathrm {Th} =1~{\frac {\mathrm {u} }{e}}=1~{\frac {\mathrm {Da} }{e}}=1.036426\times 10^{-8}\,\mathrm {kg\,C^{-1}} }$

Sin embargo, ha pasado a ser una unidad obsoleta, y no se ha incorporado al Sistema Internacional.

Eponimia [ editar ]

• El crater lunar Thomson lleva este nombre en su memoria. ^{[ 19 ]} ​

Vease tambien [ editar ]

• Electricidad
• Historia de la electricidad
• Electron
• Dispersion de Thomson
• Modelo atomico de Thomson
• Espectrometria de masas
• Problema de Thomson

Referencias [ editar ]

Enlaces externos [ editar ]

• Wikimedia Commons alberga una galeria multimedia sobre Joseph John Thomson .
• Pagina web del Instituto Nobel, Premio Nobel de Fisica 1906 (en ingles)
• Wikiquote alberga frases celebres de o sobre Joseph John Thomson .