汤姆逊发现了电子的本质

在汤姆逊未捕捉到电子之前，电在本质上是什么，电是怎样产生的，是科学界长期以来没有解决的神秘问题。1897年汤姆生在研究稀薄气体放电的实验中，证明了电子的存在，测定了电子的荷质比，轰动了整个物理学界。

发现与命名

英国物理学家克鲁克斯曾根据阴极射线在磁场中偏转的实验事实认为阴极射线是由带负电的粒子所组成的。然而，还需要证明阴极射线也受电场的影响，才能充分证明上述断言。当时，尚未有人完成这一实验。

汤姆逊使用真空度极高的阴极射线管进行了实验，终于在1897年证实阴极射线在电场中偏转——这是判定阴极射线确实是带电粒子的决定性的证据。从此之后，人们才承认，阴极射线是一种带负电的微粒子。

汤姆逊并没有停下脚步。为了进一步弄清阴极射线的本质，他要称量出阴极射线中带电粒子的重量。

他首先设计出了称量方法：利用电场和磁场来测量带电粒子的偏转程度，粒子的质量不同，偏转的角度就不同。他根据这一方法得出了结论。

汤姆逊把这种粒子命名为电子。从此，电子不再只是一个概念，而是一个人们过去不知道，现在已经发现的、实实在在的物质粒子了。

汤姆逊进一步的实验还表明：阴极射线粒子的电荷和质量之比与阴极所用的物质无关。也就是说，用任何物质做阴极射线管的阴极，都可以发出同样的粒子流。这表明，任何元素的原子中都含有电子。汤姆逊还发现，除阴极射线外，在其他许多现象中也遇到了这种粒子。

电子的非凡作用

1897年，汤姆逊根据上述发现，在英国皇家学会上发表了科学讲演。他说：电子是世界上最轻的东西，10u个电子等于1/1000g。但是，电子虽然很轻，当它们联合成庞大的队伍时，却形成了近代工业中最重要的动力源。正是这支电子大军以极快的速度前进形成电流，发动了马达，驱动了列车，送来了光明。

1905年，他被任命为英国皇家学院的教授；1906年荣获诺贝尔物理学奖；1916年任英国皇家学会主席；1919年被选为科学院外籍委员会首脑。汤姆逊在担任卡文迪许实验物理教授及实验室主任的34年，桃李满天下。

电子的发现，不仅揭示了电的本质，而且打破了几千年来人们所认为的原子是不可分的陈旧观念，证实原子也有其自身的构造，揭开了人类向原子世界进军的第一幕，迎来了微观物理学的春天。