乔治·佩吉特·汤姆森人物成就二十世纪初

乔治·佩吉特·汤姆森人物成就二十世纪初,人们认为,电子不仅有电荷,也有质量和自旋

但理论的概念和实验的结果不太一致

1924年德布罗意理论上假定,任何物体的颗粒不仅具有质量,而且具有波的性质

1927年汤姆森开始研究这个问题

他利用阴极射线的一束电子的衍射格珊效应,在照相底板上显示结果

但阴极射线的穿透能力低;不能用晶体做衍射格子

故汤姆森改用极薄的贵金属箔做衍射格子

而得到如下的实验结果:因为金属的原子结构是已知的

它们的自然状态是晶体

当一束电子通过这样的一块金箔,后面的感光底片显示的图案是;不衍射的电子所形成的中心黑点以及由衍射束所形成的许多圆环

汤姆森的实验结果和德布罗意的假定,电子也显示波的特性一致

从实样数据以及环间的距离,可用德布罗意的公式算出电子波的波长

汤姆森还发现可用磁场偏转电子束,也和德布罗意的假设一致

汤姆森从实验证明德布罗意的假定:物质的极细颗粒(电子,原子等)都具有波动-颗粒双重性

意义是非常重大的;它不仅可以扩大量子力学的应用范围

同时也结束了关于光的颗粒-波动双重性约三百年的辨论

汤姆森不知道美国科学家克林顿·戴维森用不同方法也研究这个问题,并得出同样的结果

而且几乎同时发表

因此,汤姆森和戴维森二人共享1937年诺贝尔物理奖

1930年末,汤姆森对原子裂变感兴趣

他说服英国空军加强这方面的实验

二战爆发后,汤姆森成为英国原子能委员会的主席

1941年他去美国给美国科学家传递建造原子弹的可能性

 

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