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Joseph John Thomson Sir OM häufig auch J J Thomson 18 Dezember 1856 in Cheetham Hill bei Manchester 30 August 1940 in Ca

Joseph John Thomson

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

Sir Joseph John Thomson
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Leben 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 Pläne 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-Prüfungen 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 für 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 Nobelpreisträger. Thomson selbst wurde als tollpatschig beschrieben. Er überwachte die Experimente und gab Anweisungen. Seine Assistenten und Schüler versuchten jedoch, ihn von der Durchführung der Experimente fernzuhalten. Einer seiner Schüler war Ernest Rutherford, der später einen Nobelpreis für Chemie erhalten sollte.

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

Werk Bearbeiten

Eine Kathodenstrahlröhre, mit der Thomson der experimentelle Nachweis des Elektrons gelang
Eine Gasentladungsröhre, wie sie Thomson zum Elektronennachweis benutzte.

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 annähernd) die Lorentz-Kraft ab. 1881 untersuchte er das Verhalten von bewegten Ladungen und führte dabei das Konzept der elektromagnetischen Masse ein; d. h., er entdeckte, dass die elektromagnetische Energie sich so verhält, als ob sie die Masse eines Körpers vergrößerte. 1893 konnte Thomson den mit der elektromagnetischen Energie verbundenen Impuls herleiten.

Durch Untersuchung der Kathodenstrahlung gelang Thomson 1897 der experimentelle Nachweis für 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 verfügte jedoch mittlerweile über bessere Vakuumpumpen, sodass er mit deutlich geringerem Druck in seiner Kathodenstrahlröhre arbeiten konnte.

Dies war die erste Entdeckung eines subatomaren Teilchens, und Thomson wurde 1906 für 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 enthält. Sein Atommodell wurde jedoch später von Ernest Rutherford widerlegt (Rutherfordscher Streuversuch) und durch das Rutherfordsche Atommodell ersetzt, in dem ein kleiner schwerer Kern mit positiver Ladung von einer leichten Hülle 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 20Ne und 22Ne). Daraus leitete u. a. Frederick Soddy die Theorie der Isotopie her. Auch zu der darauf folgenden Entwicklung der Massenspektrometrie hat Thomson wichtige Beiträge geleistet.

Ehrungen Bearbeiten

1884 wurde Thomson als Mitglied („Fellow“) in die Royal Society gewählt, 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 gewählt, 1903 in die National Academy of Sciences und 1905 in die Royal Society of Edinburgh.

1906 wurde ihm für seine Forschungen an der elektrischen Leitfähigkeit von Gasen und der subatomaren Teilchen, welche den Strom leiten, der Nobelpreis für 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 auswärtigen Mitglied der Göttinger Akademie der Wissenschaften gewählt. Seit 1911 war er korrespondierendes und seit 1919 auswärtiges Mitglied der Académie des sciences. 1913 wurde er korrespondierendes und 1925 Ehrenmitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften. Mount J. J. Thomson, ein Berg im ostantarktischen Viktorialand, trägt seinen Namen, ebenso der Mondkrater Thomson.

Schriften Bearbeiten

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

Literatur 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

Weblinks Bearbeiten

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

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. (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 Göttingen 1751–2001 (= Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, Philologisch-Historische Klasse. Folge 3, Bd. 246 = Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. Folge 3, Bd. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1, S. 239.
  3. Joseph John Thomson im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN) / USGS
Personendaten
NAME Thomson, Joseph John
ALTERNATIVNAMEN Thomson, J. J.
KURZBESCHREIBUNG britischer Physiker, Entdecker des Elektrons
GEBURTSDATUM 18. Dezember 1856
GEBURTSORT Manchester
STERBEDATUM 30. August 1940
STERBEORT Cambridge
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Veröffentlichungsdatum:
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 Sir Joseph John ThomsonProfilansicht Inhaltsverzeichnis 1 Leben 2 Werk 3 Ehrungen 4 Schriften 5 Literatur 6 Siehe auch 7 Weblinks 8 EinzelnachweiseLeben BearbeitenJoseph 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 nbsp Eine Kathodenstrahlrohre mit der Thomson der experimentelle Nachweis des Elektrons gelang nbsp Eine Gasentladungsrohre wie sie Thomson zum Elektronennachweis benutzte 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 20Ne und 22Ne 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 Bearbeiten1884 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 Mount J J Thomson ein Berg im ostantarktischen Viktorialand tragt seinen Namen ebenso der Mondkrater Thomson 3 Schriften BearbeitenRecollections and Reflections G Bell London 1936 online Literatur BearbeitenEdward Arthur Davis Isobel J Falconer J J Thompson and the Discovery of the Electron Taylor amp 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 BearbeitenThomson StreuungWeblinks Bearbeiten nbsp 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 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 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 amp Ruprecht Gottingen 2001 ISBN 3 525 82516 1 S 239 Joseph John Thomson im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU WGPSN USGSTrager des Nobelpreises fur Physik 1901 Rontgen 1902 Lorentz Zeeman 1903 Becquerel M Curie P Curie 1904 Rayleigh 1905 Lenard 1906 J J Thomson 1907 Michelson 1908 Lippmann 1909 Braun Marconi 1910 van der Waals 1911 Wien 1912 Dalen 1913 Kamerlingh Onnes 1914 Laue 1915 W H Bragg W L Bragg 1916 nicht verliehen 1917 Barkla 1918 Planck 1919 Stark 1920 Guillaume 1921 Einstein 1922 N Bohr 1923 Millikan 1924 M Siegbahn 1925 Franck Hertz 1926 Perrin 1927 Compton C T R Wilson 1928 O W Richardson 1929 de Broglie 1930 Raman 1931 nicht verliehen 1932 Heisenberg 1933 Schrodinger Dirac 1934 nicht verliehen 1935 Chadwick 1936 Hess C D Anderson 1937 Davisson G P Thomson 1938 Fermi 1939 Lawrence 1940 1942 nicht verliehen 1943 Stern 1944 Rabi 1945 Pauli 1946 Bridgman 1947 Appleton 1948 Blackett 1949 Yukawa 1950 Powell 1951 Cockcroft Walton 1952 Bloch Purcell 1953 Zernike 1954 Born Bothe 1955 Lamb Kusch 1956 Shockley Bardeen Brattain 1957 Yang T D Lee 1958 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Joseph John Thomson amp oldid 239306277