Thomson, Sir Joseph John

Fisico inglese (Cheetam, Manchester, 1856 - Cambridge, Inghilterra, 1940). Prof. di fisica al Trinity College di Cambridge (dal 1882), riuscì a misurare (1897) il rapporto tra carica e massa dell'elettrone e, in seguito, giunse a una prima valutazione della carica dell'elettrone. Interpretò il passaggio di elettricità nei gas con la teoria della ionizzazione, per la quale ottenne il premio Nobel per la fisica nel 1906.

Vita

Studiò al Trinity College di Cambridge, dove divenne poi prof. di fisica; fu direttore dal 1894 al 1919 del laboratorio Cavendish di Cambridge, membro di numerose accademie scientifiche (tra cui quella dei Lincei, dal 1903) e presidente dal 1915 al 1920 della Royal Society di Londra.

Attività

Autore d'importanti lavori sull'elettromagnetismo di Maxwell, rivolse in seguito la sua attenzione allo studio della natura dei raggi catodici, allora vivamente discussa. Dopo che J. Perrin nel 1895 aveva dimostrato che essi trasportano cariche elettriche negative, T. nel 1897 ottenne la loro deviazione in un campo elettrico, onde si convinse che i raggi catodici sono costituiti da cariche elettriche negative portate da particelle di materia, dette poi elettroni, dei quali determinò le principali caratteristiche. Nello stesso anno 1897, infatti, con un esperimento rimasto classico, sottopose i raggi catodici all'azione di due contemporanei campi, uno elettrico, l'altro magnetico, e riuscì così a misurarne il rapporto tra carica e massa, nonché la velocità. Poco dopo, osservando la migrazione collettiva di goccioline di nebbia cariche in campo elettrico, giunse a una prima valutazione della carica dell'elettrone (e quindi della sua massa). Mediante la misurazione del rapporto tra carica e massa dimostrò inoltre che negli effetti fotoelettrico e termoelettronico sono emessi elettroni. Sempre nel 1897, avvalendosi della collaborazione di E. Rutherford, mise a punto il metodo di misurazione dell'intensità delle radiazioni emesse dalle sostanze radioattive basato sulla ionizzazione da queste prodotta in un gas. Fin dal 1899 utilizzò la scoperta degli elettroni per lo studio del complicato fenomeno del passaggio di elettricità attraverso i gas, interpretandolo, con la collaborazione della sua attiva scuola di Cambridge, con la teoria della ionizzazione, per la quale gli fu conferito il premio Nobel. La scoperta dell'elettrone riproponeva, inoltre, il problema della struttura della materia e T. propose nel 1904 un modello di atomo, costituito da una distribuzione continua di elettricità positiva, nella quale si muovono su varie traiettorie circolari concentriche tanti elettroni quanti sono necessari per compensare la carica positiva. Il modello atomico di T., poi superato dal modello di Rutherford, ebbe una grande importanza, perché mise in evidenza il problema delle instabilità radiative comune a qualunque modello atomico comprendente elettroni basato sulla fisica classica. Nel 1912, con un esperimento simile a quello usato per i raggi catodici, T. osservò che i raggi canale del neo sono costituiti da due generi di particelle diverse, di peso atomico 20 e 22. Il lavoro fu continuato dal suo assistente F. W. Aston, il quale nel 1920 pervenne alla costruzione dello spettrografo di massa.

Opere

Fra le sue opere: Conduction of electricity through gases (1903); The corpuscolar theory of matter (1907); Rays of posi tive electricity and their applications to chemical analysis (1913), nonché l'opera autobiografica Recollections and reflections (1936).