JOSEPH JOHN THOMSON

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JOSEPH JOHN THOMSON (1856 - 1940)

Joseph John Thomson (Manchester, Inglaterra, 18 de diciembre de 1856 - Cambridge, Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un científico británico, descubridor del electrón, de los isótopos e inventor del espectómetro de masas. En 1906 fie galardonado con el Premio Nobel de Física. 

BIOGRAFÍA

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Nació el 18 de diciembre de 1856 en Cheetham Hill, un distrito de Manchester, en Inglaterra, de ascendencia escocesa. En 1870 estudió ingeniería en el Owens College, hoy parte de la Universidad de Manchester. Se trasladó al Trinity College de Cambridge en 1876. En 1880, obtuvo su licenciatura en Matemáticas y Maestría en Artes en 1883. En 1884 se convirtió en profesor de Física en Cavendish. Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford, quien más tarde ocuparía su sucesor en el puesto. Thomson fue elegido miembro de la Royal Society el 12 de junio de 1884 y llegó a ser su presidente de 1915 a 1920. 

En 1890 se casó con Rose Elizabeth Paget, hija de sir Edward Paget, médico, y Regius Profesor de Medicina en Cambridge. Con ella tuvo un hijo, George Paget Thomson y una hija, Joan Paget Thomson. Su hijo fue un destacado físico, galardonado con el Premio Nobel en 1937 por sus trabajos sobre la difracción de electrones en cristales y la demostración de sus propiedades ondulatorias. George Paget Thomson siguió los pasos de su padre realizando una brillante carrera universitaria en el Trinity College de Cambridge, Al término de sus estudios participó en la Primera Guerra Mundial, inicialmente como soldado de infantería, y desde 1915, integrado al Royal Flying Corps para estudiar la estabilidad de los aviones.

Trabajos sobre los rayos catódicos

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Tubo de rayos catódicos de Thomson

Thomson realizó tres experimentos en tubos de rayos catódicos, que desembocaron en el descubrimiento del electrón. Utilizó para ello el tubo de Crookes. 

Tercer experimento

En su tercer experimento (1897), determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, al medir su desviación por un campo magnético y la cantidad de energía que llevan. Encontró que la relación entre la carga y la masa era más de un millar de veces superior a la del ion Hidrógeno, lo que le llevó a la conclusión de que las partículas eran o muy livianas o estaban muy cargadas. 

Siguiendo los mismos estudios y experimentos, Thomson halló una nueva partícula, mil veces más liviana que el hidrógeno, a la que denominó electrón. Este hecho lo llevó a ser el primer científico en descubrir partículas subatómicas. Sus conclusiones fueron audaces: los rayos catódicos estaban formados por partículas, que llamó corpúsculos, y estos corpúsculos procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que significaba que los átomos eran divisibles. Esta idea le llevó a proponer un modelo atómico en el cual los electrones se encontraban en el interior del átomo, que poseía carga positiva.  El modelo atómico de Thomson se basaba en el hecho de que la materia se presenta, por lo general, en estado eléctricamente neutro y es, aparentemente, densa y sin oquedades. Por ello, Thomson propuso un átomo formado por un conglomerado de protones y electrones en igual número. Dado que los protones tienen una masa unas dos mil veces mayor que los electrones, casi todo el volumen estaría ocupado por ellos, mientras que los electrones, inmersos en los protones, actúan como aglomerante, evitando la desintegración del átomo por repulsión electrostática.

J. J. Thompson fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1906, "en reconocimiento a los grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la electricidad generada por los gases". Fue nombrado caballero en 1908 y consiguió la orden del mérito en 1912. En 1914 dio el Romanes Lecture en Oxford sobre la teoría atómica. En 1918 fue nombrado rector del Trinity College de Cambridge, donde conoció a Niels Bohr y donde permaneció hasta su muerte. Murió el 30 de agosto de 1940 y se encuentra sepultado en la Abadía de Westminster.

Descubrimiento de isótopos

Thomson inventó los rayos positivos  y en 1911 descubrió la manera de utilizarlos para separar átomos de diferente masa. El objetivo lo consiguió desviando los rayos positivos mediante campos eléctricos y magnéticos. Así descubrió que el neón tiene dos isótopos (el neón-20 y el neón-22). Demostró asimismo que el hidrógeno tiene un único electrón.

IMÁGENES FAMILIARES

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En 1896, Joseph Thomson comenzó a experimentar con rayos catódicos.

Thomson (1856-1940), descubridor del electrón, fotografiado en su escritorio.

Thomson (1856-1940), descubridor del electrón, fotografiado en su escritorio.

Cambridge. Laboratorio Cavendish, Inglaterra: estudiantes de investigación en 1898

Sir Joseph J Thomson (1856-1940) con su aparato.

Sir Joseph John Thomson (1856 - 1940), el físico inglés y descubridor del electrón recibe una medalla de manos de Herbert Asquith. 

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TABLA RESUMEN JOSEPH JOHN THOMSON

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