İçeriğe atla

J. J. Thomson

Joseph John (J.J.) Thomson
Joseph John Thomson
Doğum18 Aralık 1856(1856-12-18)
Cheetham Hill, Manchester, İngiltere
Ölüm30 Ağustos 1940 (83 yaşında)
Cambridge, İngiltere
Milliyetİngiliz
Mezun olduğu okul(lar)Owens College
Cambridge Üniversitesi
Ödüller 1906 Nobel Fizik Ödülü
Kariyeri
Çalıştığı kurumlarCambridge Üniveritesi
Princeton Üniversitesi
Yale Üniversitesi
Doktora
danışmanı
John Strutt (Rayleigh)
Edward John Routh
Doktora öğrencileriCharles T. R. Wilson
Ernest Rutherford
John Townsend
Owen Richardson
William Henry Bragg
İmza
Nobel Ödüllü George Paget Thomson'un babasıydı.

Sir Joseph John Thomson (d. 18 Aralık 1856 - ö. 30 Ağustos 1940), çağdaş fiziğin gelişimine büyük katkılarıyla tanınan Britanyalı fizikçi.[1] Elektronu ve izotop kavramını keşfetmesi ile kütle tayfölçerini icat etmesiyle bilinir. Gazların elektriksel iletkenliği üzerindeki çalışmaları ve elektronu keşfinden dolayı 1906'da Nobel Fizik Ödülü ile ödüllendirilmiştir.

İlk yılları

Joseph John Thomson, 1856'da, Cheetham İngiltere'de doğmuştur. Annesi, Emma Swindells, yerel olarak tekstille uğraşan bir aileden geliyordu. Babası, Joseph James Thomson, İskoç büyük-büyükbabası tarafından kurulmuş olan bir antik kitap dükkânı çalıştırıyordu. Frederick Vernon Thomson adında, kendinden iki yaş küçük bir erkek kardeşi vardı. Eğitiminin ilk yılları küçük özel okullarda geçti. Bu okullarda bilime olan büyük ilgi ve yeteneğini gösterdi. 1870'te Owen Koleji'ne kabul edildi. O zamanlarda, okula kabul edildiğinde, sıra dışı bir şekilde gençti - yalnızca 14 yaşındaydı.

Ebeveynleri onu Sharp-Stewart & Co.'da, bir lokomotif üreticisi, yardımcı mühendis olarak işe sokmak istiyorlardı ancak 1873'te babası öldüğü için bu planlar uzun sürmedi. 1876'da Trinity Koleji, Cambridge'e geçti. 1880'de iki ödülle birlikte matematik lisans diplomasını ve 1883'te bir ödülle birlikte matematik yüksek lisans diplomasını aldı. 1884'te Cambridge Üniversitesinde kıdemli fizik profesörü oldu. Öğrencilerinden biri daha sonra çok başarılı bir bilim insanı olacak olan Ernest Rutherford'du. 1890'da bir fizikçi ve tıp profesörü olan Sir George Edward Paget'in kızı Rose Elisabeth Paget'le evlendi. Bir erkek (George Paget Thomson) ve bir kız çocukları (Joan Page Thomson) oldu.

Thomson, 12 Haziran 1884'te Kraliyet Derneği'ne üye olarak kabul edildi - ayrıca 1915 ile 1920 arasında Kraliyet Derneği'ne başkanlık yaptı.

Elektronu keşfi

Bazı bilim adamları, William Prout ve Norman Lockyer gibi, atomların daha temel bir parçadan oluştuğunu öne sürdüler. Ancak bu parçanın en küçük atom olan hidrojen olduğunu öngördüler. Thomson, 1897'de, bu temel parçacığın şimdi elektronlar olarak bilinen atomaltı parçacıklar olduğunu ve bir atomdan 1000 kat daha küçük olduğunu öne süren ilk kişiydi. Thomson, bunu elektron demetlerinin özellikleri üzerine yaptığı çalışmalar sayesinde keşfetti. Bu fikirlerini 30 Nisan 1897'de, Lenard ışınlarının havada atomik boyuttaki bir tanecikten beklenenden çok daha ileri gittiğini keşfetmesinden hemen sonra öne sürdü.

Thomson Atom Modeli: Joseph John Thomson, değişik gazlarda yapmış olduğu deneylerle her atomun elektron yükünün kütlesine oranını hesaplayarak elektronu keşfetmiştir. Elektron veren atomun artı yüklü olacağını ispatlamış, atom içerisinde proton ve elektronun homojen olarak dağıldığını söylemiştir. Bu yüzden bu modele üzümlü kek modeli de denilmektedir. Rutherford Atom Modeli ile proton ve elektronun homojen dağıldığı ilkesi çürütülmüştür.

Thomson Atom Modeli'ndeki açıklamalardan bazıları şunlardır:

  1. Atom artı yüklü maddeden oluşmuştur.
  2. Elektronlar bu artı yüklü madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler.
  3. Elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini bu artı yüklü madde oluşturur.
  4. Atom küre şeklindedir.

Diğer çalışmaları

1905'te potasyumun doğal radyoaktivitesini keşfetti 1906'da hidrojenin bir elektronu olduğunu gösterdi. Önceki teoriler birden fazla olduğunu söylüyordu.

Son yılları

1906'da "gazların elektriksel iletkenliği üzerine kuramsal ve deneysel çalışmalarından dolayı" Nobel Fizik Ödülü'yle ödüllendirildi. 1908'de şövalye unvanı aldı ve 1912'de Liyakat Nişanıyla Ödüllendirildi.

1914'te "Atom Teorisi"yle ilgili Oxford’da halka açık ücretsiz ders verdi. 1918’te ölümüne kadar kaldığı Trinity Koleji’nin dekanı oldu. 30 Ağustos 1940'ta öldü ve Westminster Abbey’e, Sir Isaac Newton’un yakınına gömüldü.

Thomson'ın çağdaş bilime en büyük katkılarından biri de oldukça yetenekli bir öğretmen olarak onun yedi araştırma yardımcısının ve önce adı geçen oğlunun Nobel Fizik Ödülü kazanmalarındaki etkisidir. Oğlu elektronların dalga-benzeri özelliklerini kanıtlamasıyla 1937'de Nobel Ödülü’nü kazanmıştır.

Aldığı ödüller ve onuruna verilen isimler

  • Kraliyet Madalyası (1894)
  • Hughes Madalyası (1902)
  • Nobel Fizik Ödülü (1906)
  • Elliott Cresson Madalyası (1910)
  • Copley Madalyası (1914)
  • Franklin Madalyası (1922)
  • 1991’de kütle tayfölçerindeki kütle-yük oranının birimi olarak "Thomson" (simge: Th) önerildi.

Kaynakça

  1. ^ Buchwald, Jed Z. (2013). The Oxford handbook of the history of physics (1. bas.). Oxford, Birleşik Krallık: Oxford University Press. ISBN 978-0198805328. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Atom</span> tüm maddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini taşıyan en küçük yapıtaşı

Atom veya ögecik, bilinen evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapı taşıdır. Atom Yunancada "bölünemez" anlamına gelen "atomos"tan türemiştir. Atomus sözcüğünü ortaya atan ilk kişi MÖ 440'lı yıllarda yaşamış Demokritos'tur. Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünelleme mikroskobu vb. ile incelenebilir. Bir atomda, çekirdeği saran negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur. Atomdaki proton sayısı elektron sayısına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür. Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır. İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler.

<span class="mw-page-title-main">Ernest Rutherford</span> Yeni Zelanda asıllı İngiliz fizikçi (1871-1937)

Ernest Rutherford, Yeni Zelandalı-İngiliz deneysel fizikçidir. 1908 yılı Nobel Kimya Ödülü sahibi.

<span class="mw-page-title-main">Niels Bohr</span> Danimarkalı fizikçi (1885–1962)

Niels Henrik David Bohr, kuantum mekaniği ve atomun yapısının anlaşılması üzerine yaptığı katkılarla tanınan, 1922'de Nobel Fizik Ödülü almış Danimarkalı fizikçi.

<span class="mw-page-title-main">Marie Curie</span> Fransız-Polonyalı fizikçi ve kimyager

Marie Skłodowska Curie, radyoaktivite alanında öncü araştırmalar yapmış ve bu araştırmaları sonucunda Nobel Ödülü'ne layık görülmüş Polonyalı-Fransız fizikçi ve kimyagerdir.

<span class="mw-page-title-main">Proton</span> artı yüke sahip atom altı parçacık

Proton, atom çekirdeğinde bulunan artı yüklü atomaltı parçacıktır. Elektronlardan farklı olarak atomun ağırlığında hesaba katılacak düzeyde kütleye sahiptirler. Şimdiye kadar Protonların İki yukarı bir aşağı kuarktan oluştuğu kabul edilse de yeni yapılan bilimsel çalışmalarda araştırmacılar protonun kütlesinin yüzde 9'unun kuarkların ağırlığından, yüzde 32'sinin protonun içindeki kuarkların hızlı hareketlerinin meydana getirdiği enerjiden, yüzde 36'sının protonun kütlesiz parçacıkları olan ve kuarkları bir arada tutmaya yardımcı olan gluonların enerjilerinden, geriye kalan yüzde 23'lük bölümünse kuarkların ve gluonların protonun içinde karmaşık şekillerde etkileşimlerde bulunduklarında meydana gelen kuantum etkimelerden oluştuğunu buldular. Evrendeki bütün protonlar 1,6 x 10−19 değerinde pozitif yüke sahiptirler. Bu, atomlardaki çeşitli protonların birbirlerini itmelerini sağlar. Ama aradaki çekim, itmeden 100 kez daha güçlü olduğu için protonlar birbirlerinden ayrılmazlar. Protonun kütlesi elektronunkinden 1836 kat fazladır. Buna karşın, bilinmeyen bir nedenden ötürü elektronun yükü protonunkiyle aynıdır: 1,6 x 10−19 C. Atom içinde her biri (+1) pozitif elektrik yükü taşıyan taneciğe proton denir. Bu yüke yük birimi denir. Protonun yüklü elektronun yüküne eşit fakat ters işaretlidir.Bir protonun yoğunluğu yaklaşık olarak 4 x 1017 Kg/m³ 'tür. (2,5 x 1016 Lb/Ft3)

<span class="mw-page-title-main">Charles Wilson (fizikçi)</span> Şotland fizik, fizika üzrə Nobel mükafatı laureatı.

Charles Thomson Rees Wilson, yılları arasında yaşamış, X-ışınları, radyoaktivite ve kozmik ışın çalışmalarında kullanılmış “sis odası” buluşuyla 1927 yılında Nobel Fizik Ödülü kazanmış İskoç fizikçi ve meteorologtur.

<span class="mw-page-title-main">Arthur Compton</span> Amerikalı fizikçi (1892 – 1962)

Arthur Holly Compton, 1927'de elektromanyetik radyasyonun parçacık doğasını gösteren Compton etkisinin keşfi ile Nobel Fizik Ödülü kazanmış Amerikalı fizikçidir. Zamanında çok dikkat çeken bir buluştur. Işığın dalga doğası o zamanlarda iyi anlaşılmış olsa da ışığın hem dalga hem parçacık olabileceği fikri kolay kabul görmemiştir. Kendisi ayrıca Manhattan Projesindeki Metallurji Laboratuvarının başı ve 1945 ile 1953 seneleri arasında St. Louis Washington Üniversitesi Rektörüdür.

<span class="mw-page-title-main">Thomson atom modeli</span> John Thomson tarafından öne sürülen günümüzde geçerliliğini yitirmiş bir atom modeli

Thomson atom modeli, atomun yapısını tanımlayan birkaç bilimsel modelden biridir. Katot ışınlarının doğasını anlamaya çalışan İngiliz fizikçi Joseph John Thomson tarafından, elektronların parçacık olarak tanımlamasından kısa bir süre sonra atomun çekirdeğinin keşfinden önce 1904 yılında ortaya atıldı. Aynı zamanda üzümlü kek modeli olarak da bilinen bu model atomdaki negatif yüklü parçacıkların yerini ve atomların yüksüzlüğünü açıklamaktadır: Modele göre atomda pozitif yüklü bir gövdenin içinde bir kekin içindeki üzümler gibi negatif yüklü elektronlar homojen olarak dağılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Atom çekirdeği</span> Atomun çekim kuvvetinin etkisiyle, çevresinde elektronlar dolaşan, proton ve nötronlardan oluşan pozitif elektron yüklü merkez bölümü

Atom çekirdeği, atomun merkezinde yer alan, proton ve nötronlardan oluşan küçük ve yoğun bir bölgedir. Atom çekirdeği 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından keşfedildi. Bu keşif, 1909 yılında gerçekleştirilen Geiger-Marsden deneyine dayanmaktadır. Nötronun James Chadwick aracılığıyla 1932 yılında keşfinden sonra, çekirdeğin proton ve nötronlardan oluştuğu modeli Dmitri Ivanenko ve Werner Heisenberg tarafından çabucak geliştirildi. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı çekirdek içerisindedir, elektron bulutunun atom kütlesine katkısı oldukça azdır. Proton ve nötronlar çekirdek kuvveti tarafından çekirdeği oluşturmak için birbirlerine bağlanmıştır. 

<span class="mw-page-title-main">James Franck</span> Alman fizikçi (1882 – 1964)

James Franck, Hamburg doğumlu, Alman fizikçi ve Nobel Fizik Ödülü kazanmış bilim insanı.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer fizik</span> atom çekirdeğinin yapısı ve davranışı ile uğraşan fizik alanı

Nükleer fizik veya çekirdek fiziği, atom çekirdeklerinin etkileşimlerini ve parçalarını inceleyen bir fizik alanıdır. Nükleer enerji üretimi ve nükleer silah teknolojisi nükleer fiziğin en çok bilinen uygulamalarıdır fakat nükleer tıp, manyetik rezonans görüntüleme, malzeme mühendisliğinde iyon implantasyonu, jeoloji ve arkeolojide radyo karbon tarihleme gibi birçok araştırma da nükleer fiziğin uygulama alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Philipp Lenard</span> Alman fizikçi (1862 – 1947)

Philipp Eduard Anton von Lenard, 1905'te katot ışınları ve özellikleri araştırmasıyla Nobel Fizik Ödülü almış Alman fizikçidir. Kendisi milliyetçi ve Yahudi aleyhtarı; aktif bir Nazi ideoloji savunucusudur. 1920'lerde Adolf Hitler'i desteklemiş ve Nazi döneminde “Deutsche Physik” hareketinde önemli bir rol-model olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Bell Labs</span>

Bell Laboratuvarları, önceleri American Telephone & Telegraph Company (AT&T) 'nin şimdilerde ise Alcatel-Lucent 'in araştırma geliştirme kurumudur. Merkezi Murray Hill, New Jersey ABD'de bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Peter Debye</span> Hollandalı-Amerikalı fizikçi (1884 – 1966)

Peter Joseph William Debye, Hollandalı fizikokimyacı ve Nobel ödülü sahibi.

<span class="mw-page-title-main">George Thomson (fizikçi)</span>

George Paget Thomson,, Britanyalı fizikçi. Elektron kırınımının özelliklerini keşfetmesi ve dolayısıyla maddenin dalga özelliğini kanıtlaması sonucu 1937'de Nobel Fizik Ödülü'ne layık görülmüştür.

<span class="mw-page-title-main">Philip Anderson</span> Amerikalı fizikçi (1923 – 2020)

Philip Warren Anderson Nobel ödüllü Amerikalı fizikçi. Anderson lokalizasyonu, Antiferromıknatıslık, Simetri kırılması, Yüksek sıcaklık süper iletkenlik teorileri üzerine yazıları aracılığıyla bilim felsefesine belirmeleri olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Atom teorisi</span> maddenin doğası üzerine bir bilimsel teori

Kimya ve fizik biliminde atom teorisi; maddenin atom adı verilen süreksiz ve ayrık yapılardan oluştuğunu belirten, maddenin doğası üzerine bir bilimsel teoridir. Antik yunanda felsefi bir kavram olarak başlayan bu düşünce, 19. yy başlarında kimya alanındaki keşiflerin de maddenin gerçekten atomlardan oluştuğunu destekleyen bulgularıyla kendisine ana akım bilimde yer edinmiştir.

Geiger-Marsden deneyleri, bilim insanlarının her atomun tüm pozitif yükünün ve kütlesinin çoğunun yoğunlaştığı bir çekirdeğe sahip olduğunu keşfettikleri önemli bir deney serisidir. Bu sonucu, ince bir metal folyoya çarptığında bir alfa parçacık ışınının nasıl dağıldığını ölçerek çıkardılar. Deneyler, 1908-1913 arasında Hans Geiger ve Ernest Marsden tarafından Manchester Üniversitesi Fizik Laboratuvarlarında Ernest Rutherford başkanlığında yapıldı.

<span class="mw-page-title-main">Richard Henderson</span> İngiliz biyokimyacı, moleküler biyolog

Richard Henderson, İskoç moleküler biyolog ve biyofizikçi, ayrıca biyomolekül, elektron mikroskobunda öncü bilim insanı. Henderson, 2017 yılında Jacques Dubochet ve Joachim Frank ile birlikte Nobel Kimya Ödülü almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Hantaro Nagaoka</span> Japon fizikçi (1865 – 1950)

Hantaro Nagaoka Japon fizikçi ve Meiji döneminde Japon fiziğinin öncüsü.