电子之父

【释义】：

英国物理学家汤姆孙(Joseph John Thomson，1856－1940)。1895年开始研究低压气体放电现象。当时，大多数英国物理学者，包括汤姆孙在内，都认为阴极射线是带电粒子流，它们可被磁场偏转；而多数德国物理学者则认为既然阴极射线能在玻管壁上产生荧光，则必与紫外线相类似，因而把它看作是一种以太波。19世纪90年代初，德国人勒纳由实验得知阴极射线可通过金属薄片，因此认为它不可能是粒子流。后来，汤姆孙发现阴极射线速度小于光速2个数量级，认为它不可能是以太波，很可能是质量和线度小于原子的粒子射线。为了证实这个想法和弄清楚这些粒子的物理性质，汤姆孙做了一个决定性的实验，测得粒子的荷质比e／m约为氢离子的e_H／m_H值的2000倍。根据这种粒子的电荷e与氢离子的电荷e_H值相同，其质量m微小程序是显而易见的，而且对于固体物质它有一定的穿透力，可见这种粒子的线度也是极小的。汤姆孙还进一步发现，不论阴极射线管内的剩余气体是哪一种气体，电极是什么材料制成的，e／m值都相同。这就令人深信，这种带负电粒子是组成一切原子的基本成员之一。当时汤姆孙把他发现的这种粒子称为“微粒”，于1897年4月30日正式宣布。后来人们把这种微粒命名为电子。由于汤姆孙为人类找到了第一个基本粒子－电子，所以在物理学史中，人们常称他为“电子之父”。电子的发现标志着人类对物质结构的认识进入了一个新的层次，它打破了千百年来认为原子是组成物质的最小单元这一观念，揭示出原子还有内部结构。从此，向原子内部探索和“分裂原子”就成了20世纪初期物理领域中最振奋人心的口号。杨振宁教授在《基本粒子发现简史》一书开篇第一页就写道：“这里我不能不给你们看一下图1——一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人的庄严的半身像照片。”这张照片就是汤姆孙。