电子的故事J.J.汤姆森和G.P.汤姆森

来源:用户上传      作者: Jaume Navarro

　　由J.J.汤姆森在1897年发现的阴极射线的粒子性和他儿子G.P.汤姆森在1927年关于电子呈波动性的实验演示是物理学史上的两个里程碑。1897年，J.J.汤姆森在剑桥大学卡文迪许实验室重做了赫兹的实验，使用真空度更高的真空管和更强的电场，他观察出负极射线的偏转，并计算出了负级射线粒子（电子）的质量电荷比例，并因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖。汤姆森采用1891年乔治・斯托尼所起的名字――电子来称呼这种粒子。至此，电子作为人类发现的第一个亚原子粒子，被森发现并籍此打开了原子世界的大门。而之后J.J.汤姆森的儿子G.P.汤姆森和C.J.戴维逊因实验发现晶体对电子的衍射，共同分享了1937年度诺贝尔物理学奖。
　　本书呈现了这对父子物理学家的智慧传记，进一步传播了他们对于电子性质和物质连续性的综合理解。这是第一本研究J.J.汤姆森早期和晚期的书籍，同时研究了他作为一个物理学家在儿子G.P.汤姆森的教育方面所扮演的角色，以及他在儿子发现电子衍射现象上所起的作用。
　　全书由6章组成：1.主要讲述了J.J.汤姆森早期在曼彻斯特和剑桥的学习和生活；2.J.J.汤姆森在剑桥的早起工作：首先谈了汤姆森在剑桥大学作为一个研究生和在卡文迪许实验室早期做的实验工作，接着简述了他关于物质电磁理论的起源和原子的涡环理论的认识，最后讲述了他作为卡文迪许实验室主任后的工作和对麦克斯韦论述的第三次修正；3.以太能和微粒：主要讲述了J.J.汤姆森在卡文迪许实验室所进行的研究工作，包括矢量场管中的放电、从放电矢量场管到法拉第管的研究等，以及他为了科学发展将卡文迪许实验室向新人开放的决定；4.物质的微粒理论：介绍了J.J.汤姆森关于什么是原子像、电子世界和正电荷载子的研究，以及剑桥大学作为G.P.汤姆森的游乐场对其的影响；5.父与子的新老物理：首先介绍了J.J.汤姆森关于光的本性、早期量子理论和电子化学的研究，然后讲述了汤姆森父子之间的合作；6.主要讲述了G.P.汤姆森教学于阿伯丁和他关于电子衍射的研究工作，以及最后电子衍射在实验仪器上的发生。
　　本书作者Jaume Navarro是巴斯克地区大学的教授，他主要研究物理学、哲学和科学史，他在剑桥大学、伦敦帝国学院、德国马克斯普朗克研究所和英国埃克塞特大学进行过多年的国际性研究。本书语言生动、活泼、有趣，对致力于科学研究的大学生和研究生有很深的启发性和教育意义，并适合于任何对20世纪早期物理以及近代科学感兴趣的读者。
　　郑耀昕，硕士研究生
　　（中国科学院空间科学与应用研究中心）
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