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ジョセフ・ジョン・トムソンは、原子構造の理解に革命をもたらしたいくつかの発見をしました。トムソンは1906年にガス中の電気の放電を調べる実験でノーベル物理学賞を受賞しました。トムソンは、電子を原子の粒子として識別することで有名であり、正荷電粒子を使った彼の実験は質量分析計の開発につながりました。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
1890年代後半、物理学者J.J.トムソンは、電子と原子におけるその役割について重要な発見をしました。
トムソンズアーリーライフ
トムソンは1856年にイギリスのマンチェスター郊外で生まれました。彼は学校でよくやったので、数学の教授はトムソンがケンブリッジのトリニティカレッジで奨学金を申請することを提案しました。トムソンは1880年にトリニティカレッジのフェローになりました。彼は実験物理学の教授であり、原子と電磁気の性質を説明する数学モデルを構築する試みを開始しました。
電子の実験
トムソンズの最も有名な作品は、1897年にケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所で実施した実験から生まれました。彼は、真空管内の陰極線で粒子を特定し、原子に含まれる粒子の流れであると正しく仮定しました。彼は粒子小体と呼んだ。トムソンは粒子の存在について正しかったが、これらの負に帯電した粒子は現在電子として知られている。彼は、電場と磁場で電子の経路を「誘導」する装置を実証しました。彼はまた、電子の電荷と質量の比を測定しました。これにより、電子が原子の残りの部分とどのように比較されるかについての洞察が得られました。トムソンはこの画期的な作品でノーベル賞を受賞しました。
同位体の発見
1913年、トムソンは陰極線に関する実験を続けました。彼は、特定の種類の真空管で作成された陽イオンのビームである運河線または陽極線に注意を向けました。彼は磁場と電場を通してイオン化されたネオンのビームを投影し、それから写真板を通過することによってビームがどのように偏向するかを測定しました。彼は、ビームの2つの異なるパターンを発見しました。これは、同位体としてよりよく知られている、質量の異なるネオンの2つの原子を示しています。
質量分析の発明
トムソンは、原子質量の特性を測定するプロセスに当たりました。このプロセスにより、質量分析計が開発されました。トムソンの学生の一人であるフランシス・ウィリアム・アストンは研究を続け、機能する質量分析計を構築しました。アストンは、同位体を同定した研究で化学のノーベル賞を受賞しました。
レガシー：物理の基礎
他の多くの科学者はトムソンの実験中に原子粒子を観察しましたが、彼の発見は電気と原子粒子の新しい理解につながりました。トムソンは、同位体の発見と質量分析計の発明で正当に評価されています。これらの成果は、現在まで続いている物理学の知識と発見の進化に貢献しました。