ಜೆ.ಜೆ. ಥಾಮ್ಸನ್

ಸರ್ ಜೋಸೆಫ್ ಜಾನ್ ಥಾಮ್ಸನ್ (1856-1940) ಇಂಗ್ಲೆಂಡ್ ದೇಶದ ಒಬ್ಬ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ. ರಾಯಲ್ ಸೊಸೈಟಿ ಆಫ್ ಲಂಡನ್ನಿನ ಫೆಲೋ ಗೌರವ ಪಡೆದಿದ್ದವನು. ಕೇಂಬ್ರಿಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಷ್ ಅವರ ಗೌರವಾರ್ಥ ಸ್ಥಾಪಿಸಿರುವ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹುದ್ದೆಗೆ ನಿಯುಕ್ತನಾಗಿದ್ದನು (1884). 1897ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಜಗತ್ತು ಹಿಂದೆಂದೂ ಕಂಡಿರದಂಥ ಒಂದು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದ. ಈ ಕಣಗಳನ್ನೇ ಇಂದು ನಾವು “ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್” ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ ನಡೆಸಿದ ಕೀರ್ತಿ ಇವನಿಗೆ ಸಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುವಿಗಿಂತಲೂ ಚಿಕ್ಕ ಕಣಗಳಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿದ ಕೀರ್ತಿಯೂ ಇವನಿಗೆ ಸಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯುಳ್ಳ ಆದರೆ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಪರಮಾಣು ತೂಕವುಳ್ಳ ಧಾತುಗಳಿಗೆ ಐಸೋಟೋಪ್ಸ್ ಎಂದು ಹೆಸರು. ವಿಕಿರಣ ಸೂಸುವ ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಐಸೋಟೋಪ್ಸ್ ಇರುವುದು ಆಶ್ಚರ್ಯವಲ್ಲ. ಆದರೆ ವಿಕಿರಣ ಸೂಸದ ಧಾತುಗಳಲ್ಲೂ ಐಸೋಟೋಪ್ಸ್ ಇರಲು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ತೋರಿಸಿದ. ತನ್ನ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ವಿಲಿಯಂ ಆಸ್ಟನ್ ಜೊತೆಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಕುರಿತಾದ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸುವಾಗ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿ ತಂತ್ರವನ್ನು ಮೊದಲ ಸಲ ಬಳಸಿದ ಕೀರ್ತಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ನದು. 1906ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಗೆ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ನೊಬೆಲ್ ಪಾರಿತೋಷಕ ಸಿಕ್ಕಿತು. ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವಹನ ಕುರಿತಾಗಿ ಅವನು ನಡೆಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಈ ಗೌರವ ದೊರೆಯಿತು. ಈತನ ಏಳು ಜನ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳೂ ನೊಬೆಲ್ ಪುರಸ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಪಾತ್ರರಾದರೆಂಬುದು ವಿಶೇಷ. ಇವರಲ್ಲಿ ಈತನ ಮಗನಾದ ಜಾರ್ಜ್ ಪೇಜೆಟ್ ಥಾಮ್ಸನ್ ಕೂಡಾ ಸೇರಿದ್ದಾನೆ; ಆತನಿಗೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪುರಸ್ಕಾರ ದೊರೆಯಿತು.

ಜೀವನ

ಜೋಸೆಫ್ ಜಾನ್ ಜಾನ್ಸನ್ ಡಿಸೆಂಬರ್ 18, 1856ರಂದು ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಲ್ಯಾಕಾಶೈರ್ ಪ್ರಾಂತದಲ್ಲಿರುವ ಮ್ಯಾಂಚೆಸ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಚೀಥಮ್ ಹಿಲ್ ಎಂಬ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟಿದ. ಅವನಿಗೆ ಎರಡು ವರ್ಷ ಕಿರಿಯ ತಮ್ಮನೊಬ್ಬನಿದ್ದ (ಫ್ರೆಡರಿಕ್ ವರ್ನನ್ ಥಾಮ್ಸನ್). ಇವರ ತಾಯಿ ಎಮ್ಮಾ ಸ್ವಿನ್ಡೆಲ್ಸ್ ನ ಕುಟುಂಬದವರು ಬಟ್ಟೆ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿದ್ದವರು. ತಂದೆ ಜೋಸೆಫ್ ಜೇಮ್ಸ್ ಥಾಮ್ಸನ್ ತನ್ನ ಮುತ್ತಾತನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ ಪುರಾತನ ಪುಸ್ತಕಗಳ ಅಂಗಡಿಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದ.. ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಿಕ್ಷಣ ಪಡೆದಾಗ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಈತನ ಪ್ರತಿಭೆಯನ್ನು ಗುರುಗಳು ಗುರುತಿಸಿದರು. 1870ರಲ್ಲಿ ಒವೆನ್ಸ್ ಕಾಲೇಜಿಗೆ ದಾಖಲಾದಾಗ ಅವನು ಕೇವಲ 14 ವರ್ಷದ ಬಾಲಕ. ಅಂದಿನ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ವಾಹನ ತಯಾರಕ ಕಂಪನಿಯಾದ ಶಾರ್ಪ್- ಸ್ಟೂವರ್ಟ್ ಅಂಡ್ ಕೋ ಎಂಬಲ್ಲಿ ಅವನು ಸಹಾಯಕ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಆಗಿ ಸೇರಬೇಕೆಂಬುದು ಅವನ ತಂದೆ ತಾಯಿಗಳ ಬಯಕೆಯಾಗಿತ್ತು.

ಥಾಮ್ಸನ್ 1876ರಲ್ಲಿ ಟ್ರಿನಿಟಿ ಕಾಲೇಜ್ ಸೇರಿದ. ನಾಲ್ಕು ವರ್ಷಗಳ ತರುವಾಯ ಗಣಿತದಲ್ಲಿ ಬಿ‌ಎ ಪದವಿ ಪಡೆದ. 1881ರಲ್ಲಿ ಅದೇ ಕಾಲೇಜಿನಲ್ಲಿ ರಿಸರ್ಚ್ ಫೆಲೋ ಆಗಿ ಸೇರಿಕೊಂಡ. 1883ರಲ್ಲಿ ಎಂಎ ಪದವಿ ಗಳಿಸಿದಾಗ ಆಡಮ್ಸ್ ಪುರಸ್ಕಾರವನ್ನೂ ಪಡೆದುಕೊಂಡ. ಜೂನ್ 12, 1884 ಅವನು ರಾಯಲ್ ಸೊಸೈಟಿ ಆಫ್ ಲಂಡನ್ ಸಂಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸದಸ್ಯತ್ವ ಪಡೆದುಕೊಂಡ. ಮುಂದೆ 1915-1920ರ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಅಧ್ಯಕ್ಷನಾಗಿ ಸೇವೆ ಸಲ್ಲಿಸಿದ. 1884ರ ಡಿಸೆಂಬರ್ 22ರಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ಕೇಂಬ್ರಿಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ “ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಷ್ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ”ನಾಗಿ ನೇಮಕಗೊಂಡ. ಈತನಿಗಿಂತ ಹಿರಿಯನೂ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನುರಿತವನೂ ಆದ ರಿಚರ್ಡ್ ಗ್ಲೇಜ್ ಬ್ರೂಕ್ ಎಂಬುವನನ್ನು ಕಡೆಗಣಿಸಿ ಇವನಿಗೆ ಈ ಪದವಿ ಸಿಕ್ಕಿದ್ದು ಅನೇಕರ ಹುಬ್ಬೇರುವಂತೆ ಮಾಡಿತು. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಥಾಮ್ಸನ್ ಪ್ರಸಿದ್ಧನಾಗಿದ್ದುದು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಂಬುದೂ ವಿವಾದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. .

1890ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ರೋಸ್ ಎಲಿಸಬೆತ್ ಪೇಜೆಟ್ ಎಂಬವಳನ್ನು ಮದುವೆಯಾದ. ಇವಳು ಕೇಂಬ್ರಿಜ್ ನಲ್ಲಿ ರೇಜಿಯಸ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಆಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದ ಸಾರ್ ಜಾರ್ಜ್ ಎಡ್ವರ್ಡ್ ಪೇಜೆಟ್ ಎಂಬ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರ ಮಗಳು. ಮುಂದೆ ದಂಪತಿಗಳಿಗೆ ಇಬ್ಬರು ಮಕ್ಕಳಾದರು. ಜಾರ್ಜ್ ಪೇಜೆಟ್ ಥಾಮ್ಸನ್ ಎಂಬ ಮಗ ಮತ್ತು ಜೋನ್ ಪೇಜೆಟ್ ಥಾಮ್ಸನ್ ಎಂಬ ಮಗಳು.

1906ರಲ್ಲಿ ಅವನು ನೊಬೆಲ್ ಪಾರಿತೋಷಕ ಪಡೆದ. ಇದನ್ನು “ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವಹನ” ಎಂಬ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಆತನ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ನೀಡಲಾಯಿತು. 1908ರಲ್ಲಿ ಆತನಿಗೆ “ಸರ್” ಗೌರವ ಸಿಕ್ಕಿತು. 1912ರಲ್ಲಿ ಆರ್ಡರ್ ಆಫ್ ಮೆರಿಟ್ ಗೌರವಕ್ಕೆ ಪಾತ್ರನಾದ. 1914ರಲ್ಲಿ ಅವನು ಆಕ್ಸ್ ಫರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ “ರೋಮಾನೆಸ್ ಗೌರವಾರ್ಥ ಭಾಷಣ” ನೀಡಿದ. ಇದು “ಪರಮಾಣು ರಚನೆ” ಕುರಿತಾಗಿತ್ತು. 1918ರಲ್ಲಿ ಕೇಂಬ್ರಿಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಟ್ರಿನಿಟಿ ಕಾಲೇಜಿನ “ಮಾಸ್ಟರ್” ಹುದ್ದೆಗೆ ಅವನನ್ನು ನೇಮಿಸಲಾಯಿತು. ಮರಣದವರೆಗೂ ಈ ಹುದ್ದೆಯಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಸೇವೆ ಸಲ್ಲಿಸಿದ (30 ಆಗಸ್ಟ್ 1940). ಅವನನ್ನು ವೆಸ್ಟ್ ಮಿನ್ಸ್ಟರ್ ಅಬೇ ಎಂಬ ಚರ್ಚಿನಲ್ಲಿ ಸಾರ್ ಐಶಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ದಫನ ಮಾಡಲಾಯಿತು.

ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಥಾಮ್ಸನ್ ನ ಮಹತ್ತರ ಕೊಡುಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವನೊಬ್ಬ ಅಸಾಧಾರಣ ಗುರುವೂ ಆಗಿದ್ದನೆಂಬುದೂ ಸೇರುತ್ತದೆ. ಅವನ ಶಿಷ್ಯರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬನಾದ ಅರ್ನ್ಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಅವನ ಮರಣಾನಂತರ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಷ್ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕನಾಗಿ ನೇಮಕಗೊಂಡ. ಥಾಮ್ಸನನ ಏಳು ಮಂದಿ ಶಿಷ್ಯರಿಗೆ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಅಥವಾ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ದೊರೆತಿದೆ.

• ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ವಿಲಿಯಂ ಆಸ್ಟನ್
• ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಗ್ಲೋವರ್ ಬರ್ಕ್ಲಾ
• ನೀಲ್ಸ್ ಬೋರ್
• ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಬಾರ್ನ್
• ವಿಲಿಯಂ ಹೆನ್ರಿ ಬ್ರಾಗ್
• ಒವೆನ್ಸ್ ವಿಲಿಯನ್ಸ್ ರಿಚರ್ಡ್ಸನ್
• ಅರ್ನ್ಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್
• ಥಾಮಸ್ ರೀಸ್ ವಿಲ್ಸನ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ತರಂಗರೂಪದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಕುರಿತಾದ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಮಗನಿಗೂ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪಾರಿತೋಷಕ ಸಿಕ್ಕಿತು (1937).

ಥಾಮ್ಸನ್ ಕ್ರೈಸ್ತ ಧರ್ಮದ ಅನುಯಾಯಿಯಾಗಿದ್ದ.

ಸಂಶೋಧನೆ

ಪ್ರಾರಂಭಿಕ

ಎಂಎ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯಾಗಿದ್ದಾಗ ಅವನು ಬರೆದ “ಸುಳಿ ಉಂಗುರ ಚಲನೆಯ ತರ್ಕಶಾಸ್ತ್ರ” ಎಂಬ ಪ್ರಬಂಧಕ್ಕೆ ಬಹುಮಾನ ಸಿಕ್ಕಿತು. ಈ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ಅವನು ವಿಲಿಯಂ ಥಾಮ್ಸನ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಯು ಸೂಚಿಸಿದ್ದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಗಣಿತ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ವಿವರಿಸಿದ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯತೆ ಕುರಿತು ಥಾಮ್ಸನ್ ಅನೇಕ ಪ್ರಬಂಧಗಳನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ್ದಾನೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಗಣಿತ ಹಾಗೂ ಪ್ರಯೋಗ ಎರಡನ್ನೂ ಬಳಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾನೆ. ಜೇಮ್ಸ್ ಕ್ಲರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ ನೀಡಿದ “ಬೆಳಕಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತೀಯತೆ” ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಅಭ್ಯಾಸ ಮಾಡಿ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಹೊಂದಿದ ಒಂದು ಕಣವು ಚಲಿಸಿದಾಗ ತನ್ನ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ತೋರಿಸಿದ್ದಾನೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗಣಿತದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ನೋಡುವ ಆತನ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಇಂದು “ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ” ಎಂದು ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೊದಲ ಹೆಜ್ಜೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. “ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಗತಿಶೀಲತೆಯ (ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್) ಉಪಯುಕ್ತತೆ” ಎಂಬ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಬಗೆಯ ಚೈತನ್ಯವೂ ಗತಿಮೂಲವೇ ಇರಬಹುದೆಂಬ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ (1888). 1893ರಲ್ಲಿ ಅವನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಪುಸ್ತಕ “ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯತೆಯ ಕುರಿತಾದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಕುರಿತು ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು.” ಈ ಪುಸ್ತಕವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯತೆಯ ಅಧ್ವರ್ಯುವಾದ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲನ ತೃತೀಯ ಸಂಪುಟ ಎಂದೇ ಭಾವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥಾಮ್ಸನ್ ಈ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನೂ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನೂ ಕುರಿತು ಬರೆದಿದ್ದಾನೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವಹನ ಕುರಿತಾದ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳೂ ಸೇರಿವೆ.

“ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯತೆಗಳಿಗೆ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಹೊಳಹುಗಳು” ಎಂಬ ತನ್ನ ಮೂರನೇ ಪುಸ್ತಕವನ್ನು 1895ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ. ಹಿಂದೆ ಬಂದಿದ್ದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಸಮಗ್ರವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸಿ ಬರೆದ ಈ ಪುಸ್ತಕ ತನ್ನ ಓದಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣದಿಂದ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕವಾಗಿ ಜನಪ್ರಿಯವಾಯಿತು. ಅಮೆರಿಕಾ ಸಂಸ್ಥಾನದ ಪ್ರಿನ್ಸ್ಟನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ನೀಡಿದ ನಾಲ್ಕು ಉಪನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು 1897ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ “ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆ” ಎಂಬ ಪುಸ್ತಕ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ. ತರುವಾಯ 1904ರಲ್ಲಿ ಅವನು ಅಮೆರಿಕಾ ಸಂಸ್ಥಾನದ ಯೇಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಕ್ಕೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿ ಆರು ಉಪನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ನೀಡಿದ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆವಿಷ್ಕಾರ

ವಿಲಿಯಂ ಪ್ರೌಟ್ ಮತ್ತು ನಾರ್ಮನ್ ಲಾಕೀಯರ್ ಮುಂತಾದ ಕೆಲವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳೂ ಒಂದು ಮೂಲಕಣದಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನೀಡಿದ್ದರು. ಆದರೆ ಅವರು ಈ ಮೂಲಕಣವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಗಾತ್ರದ್ದು ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದ್ದರು. 1897ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೂಲ ಘಟಕವು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಸಾವಿರ ಪಟ್ಟು ಚಿಕ್ಕದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದ. ಈ ಘಟಕವನ್ನು ಇಂದು ನಾವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ ಥಾಮ್ಸನ್ ಈ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಮುಟ್ಟಿದ. ಆ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ “ಲೆನಾರ್ಡ್ ಕಿರಣಗಳು” ಎಂಬ ಹೆಸರಿತ್ತು. ಈ ಕಿರಣಗಳು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಗುವಾಗ ಅವುಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಗಾತ್ರದ ಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದರೆ ಅಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಥಾಮ್ಸನ್ ತರ್ಕವಾಗಿತ್ತು. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣದ ತೂಕ ಎಷ್ಟಿರಬಹುದು ಎಂದು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲು ಥಾಮ್ಸನ್ ಈ ಕಿರಣಗಳು ಒಂದು ಕಡೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತಗೊಂಡಾಗ ಎಷ್ಟು ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮಾಪನವನ್ನು ಬಳಸಿದ. ಈ ಕಿರಣಗಳು ಕಾಂತೀಯತೆಗೆ ಎಷ್ಟು ಬಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನೂ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದ. ಇವುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿರುವ ಕಣದ ತೂಕವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗಿಂತ 1000 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರಬೇಕು ಎಂದು ಅವನು ವಾದಿಸಿದ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಯಾವುದೇ ಅನಿಲವಾಗಲಿ, ಈ ಕಣದ ತೂಕವು ಅಷ್ಟೇ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನೂ ಥಾಮ್ಸನ್ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ. ಈ ಕಣಗಳಿಗೆ ಅವನು ಕಾರ್ಪಸಲ್ಸ್ ಎಂದು ಹೆಸರು ನೀಡಿದ. ಆದರೆ ತದನಂತರ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಜಾರ್ಜ್ ಜಾನ್ಸ್ಟನ್ ಸ್ಟೋನಿ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ 1891ರಲ್ಲಿ (ಥಾಮ್ಸನ್ ಪರಿಶೋಧನೆಯ ಮುನ್ನವೇ) ನೀಡಿದ “ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್” ಎಂಬ ಹೆಸರಿನಿಂದಲೇ ಕರೆದರು.

ಏಪ್ರಿಲ್ 1897ರಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸನ್ನಿಧಿಯಲ್ಲಿ ಬಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಬಗ್ಗೆ ಥಾಮ್ಸನ್ ಗೆ ಸುಳಿವು ಸಿಕ್ಕಿತ್ತು. ಈ ಹಿಂದೆ ಐನ್ ರಿಚ್ ಹರ್ಟ್ಜ್ ಮೊದಲಾದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ರೀತಿಯ ಬಾಗುವಿಕೆ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲವೆಂದೇ ನಂಬಿದ್ದರು. “ಕಾರ್ಪಸಲ್”ಗಳ ಶೋಧನೆಯ ಒಂದು ತಿಂಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿಸ್ಸಂದೇಹವಾಗಿಯೂ ಬಾಗಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದು ಥಾಮ್ಸನ್ ಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ದೃಢವಾಯಿತು. ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಸನ್ನಿಧಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಎಷ್ಟು ಬಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಥಾಮ್ಸನ್ “ಕಾರ್ಪಸಲ್”ಗಳ ರಾಶಿ (m) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಂಶ (e) ಇವುಗಳಿಗೆ ಇರುವ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ. ಮುಂದೆ ಈ ವಿಧಾನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ರಾಶಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಂಶವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲು ಬಳಸುವ ವಿಧಾನವಾಯಿತು.

ತಾನು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಕಣಗಳು “ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರೇ ಕೊಳವೆ”ಯಲ್ಲಿದ್ದ ಅಲ್ಪ ಮಾತ್ರದ ಅನಿಲದ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಹೊಮ್ಮಿದವು ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ನಂಬಿದ್ದ. ಹೀಗಾಗಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ ಎಂಬ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ಅವನು ಬಂದ. ತಾನು ಗಮನಿಸಿದ ಕಣಗಳೇ ಪರಮಾಣುವಿನ ಘಟಕಗಳೆಂದು ಅವನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ. 1904ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಹೇಗಿರಬಹುದೆಂಬ ಒಂದು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟ – ಪರಮಾಣುವು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳ ಒಂದು ಗೋಲವೆಂದೂ ಅದರಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳ ಕಣಗಳು ಅಡಕಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದೂ ಅವನ ಕಲ್ಪನೆ. ಪಾಯಸದಲ್ಲಿ ದ್ರಾಕ್ಷಿಗಳು ಹೇಗೋ ಹಾಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳು ಇರುತ್ತವೆಂಬ ಈ ಕಲ್ಪನೆಗೆ “ಪ್ಲಮ್ ಪುಡಿಂಗ್ ಮಾಡೆಲ್” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

ಐಸೋಟೋಪ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿ

ಚಿತ್ರದ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಬಲಕ್ಕೆ ನಿಯಾನ್ ಐಸೋಟೋಪ್ಸ್ ಉಂಟುಮಾಡಿದ ಗುರುತುಗಳಿವೆ  : ನಿಯಾನ್-20 and ನಿಯಾನ್-22.

1912ರಲ್ಲಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ತನ್ನ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ವಿಲಿಯಂ ಆಸ್ಟನ್ ಜೊತೆಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ನಿಯಾನ್ ಅನಿಲವುಳ್ಳ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಹೊಂದಿದ ಕಣಗಳ ಹೊನಲನ್ನು (ಅಂದಿನ ಹೆಸರು “ಕೆನಾಲ್ ಕಿರಣ”) ಹರಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹಾಗೂ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಸನ್ನಿಧಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಕಿರಣಗಳು ಛಾಯಾಚಿತ್ರದ ಪ್ಲೇಟಿನ ಮೇಲೆ ಮಾಡುವ ಗುರುತು ಎಷ್ಟು ದೂರ ಭಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿರುವ ಕಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದ್ದ. ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಚಿತ್ರ ಗಮನಿಸಿ. ಈ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು. ಅವರು ನಿಯಾನ್ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಬಗೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳಿರಬೇಕು ಎಂಬ ನಿರ್ಧಾರಕ್ಕೆ ಬಂದರು. ಎರಡೂ ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೇ ಆದರೂ ಅವುಗಳ ತೂಕ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಒಂದು ವಿಭಿನ್ನ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು. ಇದು ವಿಕಿರಣ ಸೂಸದ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಕೂಡಾ ಐಸೋಟೋಪ್ ಗಳಿರುವ ಪ್ರಥಮ ನಿದರ್ಶನವಾಗಿತ್ತು; ಇದಕ್ಕೆ ಹಿಂದೆ ಫ್ರೆಡರಿಕ್ ಷ್ಯಾಮಾಡಿ ವಿಕಿರಣ ಸೂಸುತ್ತಾ ಕ್ಷಯಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಐಸೋಟೋಪ್ ಗಳಿರುವ ಕುರಿತು ಬರೆದಿದ್ದ. ಥಾಮ್ಸನನ ಈ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿಯ ಪ್ರಥಮ ಉದಾಹರಣೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ. ಮುಂದೆ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ವಿಲಿಯಂ ಆಸ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಎ.ಜೆ. ಡೆಂಪ್ಸ್ಟರ್ ಪರಿಷ್ಕರಿಸಿದರು.

ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗ

ಹಿಂದೆ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಕೂಡಾ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳಂತೆಯೇ ಇರಬಹುದೇ ಅಥವಾ ಅವು ರಾಶಿಯುಳ್ಳ ಕಣಗಳು ವಿದ್ಯುದಂಶವನ್ನು ಪಡೆದಾಗ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆಯೇ ಎಂಬ ವಿಷಯವನ್ನು ಕುರಿತು ಜಿಜ್ಞಾಸೆ ನಡೆಸಿದ್ದರು. ಥಾಮ್ಸನ್ ತನ್ನ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಮುಂದಾದ.

ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳ ಬಾಗುವಿಕೆ

ಮೊದಲು ಥಾಮ್ಸನ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸನ್ನಿಧಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಬಾಗುವುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ. ಉಪಕರಣದ ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಯಿತು. ಇವು ಆನೋಡ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಿ ಒಂದು ಗಂಟೆಯಾಕಾರದ ಪಾತ್ರೆಯನ್ನು ಹೊಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮಾಡಲಾಉ ಯಿತು. ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿರುವ ಚೌಕಾಕಾರದ ಗುರುತುಗಳುಳ್ಳ ತೆರೆಯ ಮೇಲೆ ಕಿರಣಗಳು ಮೂಡಿಸುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕಿರಣಗಳು ಯಾವ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಥಾಮ್ಸನ್ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ. ಆನೋಡ್ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಮಾಡಿರಲಿ, ಕಿರಣವು ಯಾವುದೇ ಅನಿಲದಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿರಲಿ, ಕಿರಣಗಳ ಬಾಗುವಿಕೆಯ ಮೊತ್ತ ಏಕಪ್ರಕಾರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಆ ಥಾಮ್ಸನ್ ಗಮನಕ್ಕೆ ಬಂತು. ಈ ಕಿರಣಗಳು ಎಲ್ಲವೂ ಒಂದೇ ಬಗೆಯವು ಎಂಬ ನಿರ್ಧಾರಕ್ಕೆ ಬರಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು.

ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ವಿದ್ಯುದಂಶ ಹೊಂದಿವೆ

ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಬಾಗುತ್ತವೆ, ಅವು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಬಳಸಿದ ಕೊಳವೆ ಉಪಕರಣ.

ಕೆಲವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳಿಗೂ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಹೊಂದಿದ ಕಣಗಳಿಗೂ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲ, ಅವು ಬೇರೆ, ಎಂದು ವಾದಿಸಿದರು. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುದಂಶವನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವೇ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರ ಹುಡುಕಲು ಥಾಮ್ಸನ್ ನಿರ್ಧರಿಸಿದ. ಅವನು ಒಂದು ಕ್ರೂಕ್ಸ್ ಕೊಳವೆ ನಿರ್ಮಿಸಿದ. ಇದರ ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳ ಮಾರ್ಗದಿಂದ ದೂರವಾಗಿ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಪಕ ಜೋಡಿಸಿದ. ಕೊಳವೆಯ ಮೈಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಗಮನಿಸಿ ಕಿರಣ ಯಾವ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದಾಗಿತ್ತು. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡಿದಾಗ ಮಾತ್ರ, ಕಿರಣವು ಬಾಗಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಪಕದ ಸೂಜಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ತೋರಿಸಿದ. ಇದರಿಂದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿವೆ ಎಂಬುದು ಸಿದ್ಧವಾಯಿತು.

ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಾಗುತ್ತವೆ

ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Multiple image 1897ರ ಮೇ-ಜೂನ್ ಕಾಲಮಾನದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಾಗುವುವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಕುರಿತು ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಿದ. ಈ ಹಿಂದೆ ಯಾರೂ ಪ್ರಯೋಗದ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಗಮನಿಸಿರಲಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಅವರ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸರಿಯಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆದಿರಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ನಂಬಿದ್ದ. ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲದ ಪ್ರಮಾಣ ತೀರಾ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದದ್ದೇ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ವಿಫಲವಾಗಲು ಕಾರಣ ಎಂದು ಅವನು ವಾದಿಸಿದ.

ಥಾಮ್ಸನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಾತಸ್ಥಿತಿಯುಳ್ಳ ಕ್ರೂಕ್ಸ್ ನಾಳಿಗೆಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ. ಈ ಕೊಳವೆಯ ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿದ್ದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸೂಸುತ್ತಿತ್ತು. ಈ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಕ್ರೋಢೀಕರಿಸಲು ರಂಧ್ರವುಳ್ಳ ಒಂದು ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ನೆಲಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಿದ ಇನ್ನೊಂದು ರಂಧ್ರವುಳ್ಳ ಲೋಹದ ತುಂಡನ್ನು ಬಳಸಿದ. ಕಿರಣವು ಎರಡು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ತಟ್ಟೆಗಳ ನಡುವೆ ಹಾದು ಹೋಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮಾಡಿದ. ಈ ತಟ್ಟೆಗಳಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೋಡಣೆ ಮೂಲಕ ತಟ್ಟೆಗಳ ನಡುವಣ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಕೊಳವೆಯ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನ ದೊಡ್ಡ ಗೋಲವಿತ್ತು. ಗೋಲದ ಗಾಜಿನ ಮೇಲೆ ಕಿರಣಗಳ ಕೋಲು ಬಿದ್ದಾಗ ಅಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಉಂಟಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಗೋಲದ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಅಳತೆಗೋಲನ್ನು ಅಂಟಿಸಲಾಯಿತು. ತನ್ಮೂಲಕ ಕಿರಣದ ಕೋಲು ಎಷ್ಟು ಬಾಗಿತೆಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿತ್ತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಹೊನಲು ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿದ್ದ ಅಲ್ಪಸ್ವಲ್ಪ ಅನಿಲದ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಉಜ್ಜಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನ್ ಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತಿದ್ದವು ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಡಿ. ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಹೊಮ್ಮಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಣಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೂಲಕ ಉಂಟುಮಾಡಿದ ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾಡುವುದು ಸಹಜ. ಆದರೆ ಥಾಮ್ಸನ್ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತ ಸ್ಥಿತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇದ್ದಕಾರಣ ಈ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಪ್ರಮಾಣ ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿತ್ತು. ಇದರಿಂದ ಕಿರಣದ ಕೋಲು ಬಾಗುವುದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗಮನಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ತುದಿಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ತಿರುಗ-ಮುರುಗ ಮಾಡಿದಾಗ ಬೆಳಕಿನ ಕೋಲು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬಾಗಿದ್ದನ್ನು ಕೂಡಾ ಥಾಮ್ಸನ್ ಗಮನಿಸಿದ. ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Clear

ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣದ ರಾಶಿ/ವಿದ್ಯುದಂಶ ಅನುಪಾತದ ಮಾಪನ

ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಕಾರಣ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಎಷ್ಟು ಬಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿರುವ ಕಣಗಳ ರಾಶಿ/ವಿದ್ಯುದಂಶ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಥಾಮ್ಸನ್ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದ. ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದ ಉಪಕರಣವನ್ನೇ ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲೂ ಉಪಯೋಗಿಸಿದ. ಆದರೆ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವನ್ನು ಬಳಸಿದ. ಅನುಪಾತವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 1000 ಪಟ್ಟು ಚಿಕ್ಕದೆಂದು ಥಾಮ್ಸನ್ ತೋರಿಸಿದ. ಹೀಗಾಗಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರೇ ಕಣಗಳು ತುಂಬಾ ಹಗುರವಾದವು ಅಥವಾ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಉಳ್ಳವು ಎಂಬ ನಿರ್ಧಾರಕ್ಕೆ ಬರಬಹುದು. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಗೆ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತು ಬಳಸಲಿ, ಅನುಪಾತವು ಬದಲಾಗದು ಎಂಬ ಗುರುತರವಾದ ವಿಷಯವನ್ನು ಥಾಮ್ಸನ್ ತೋರಿಸಿದ. ಇದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಆನೋಡ್ ಕಿರಣಗಳು ಆನೋಡ್ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುವಿನ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ತನ್ನ ಶೋಧನೆ ಬಗ್ಗೆ ಥಾಮ್ಸನ್ ತಾನೇ ವಿಮರ್ಶಾತ್ಮಕ ನೋಟ ಉಳ್ಳವನಾಗಿದ್ದ. ತನ್ನ ನೊಬೆಲ್ ಭಾಷಣದಲ್ಲಿ ಅವನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣದ ಕಣಗಳನ್ನು “ಕಾರ್ಪಸಲ್ಸ್” ಎಂದೇ ಕರೆದ.

ಥಾಮ್ಸನನ ಶೋಧನೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ಸಂಕ್ಷೇಪಗೊಳಿಸಿ ಹೇಳಬಹುದು. $E$ ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿರಲಿ. $H$ ಎಂಬುದು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿರಲಿ, $e$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿದ್ಯುದಂಶವೂ, $v$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ವೇಗವೂ ಮತ್ತು $l$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ಲೇಟುಗಳ ಉದ್ದವೂ ಆಗಿರಲಿ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಷ್ಟು ಬಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು $\theta$ ಎಂದು ಕರೆದರೆ $\theta =Fel/m{v}^2$

ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಬಾಗುವಿಕೆಯ ಮೌಲ್ಯವು $\varphi$ ಆಗಿದ್ದಲ್ಲಿ ಕೆಳಕಂಡ ಸಮೀಕರಣ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತದೆ. $\varphi =Hel/mv$

ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಬಾಗುವಿಕೆ ಒಂದೇ ಆಗುವಂತೆ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಿದರೆ (ಅರ್ಥಾತ್ $\theta =\varphi$, ಆಗ $Fel/m{v}^2=Hel/mv$ ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸರಳೀಕರಿಸಿದರೆ $m/e=H^2/F\theta$ ಆಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ರಾಶಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳ ನಡುವಣ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಸಾಧ್ಯ. ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Clear

ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳು

ಹಳೆಯ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಷ್ ಕಟ್ಟಡದ ಮುಂದೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಿರುವ ನಾಮಫಲಕದಲ್ಲಿ ಜೆ.ಜೆ. ಥಾಮ್ಸನ್ ನಡೆಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೋಧನೆಯನ್ನು ಗೌರವಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನೆನೆಯಲಾಗಿದೆ

• ಆಡಮ್ಸ್ ಬಹುಮಾನ (1882)
• ರಾಯಲ್ ಮೆಡಲ್ (1894)
• ಹ್ಯೂಸ್ ಮೆಡಲ್ (1902)
• ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ (1906)
• ಈಲಿಯಟ್ ಕ್ರೆಸನ್ ಮೆಡಲ್ (1910)
• ಕಾಪ್ಲಿ ಮೆಡಲ್ (1914)
• ಫ್ರಾಂಕ್ಲಿನ್ ಮೆಡಲ್ (1922)

1991ರಲ್ಲಿ ಈತನ ಗೌರವಾರ್ಥವಾಗಿ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ರಾಶಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಂಶಗಳ ನಡುವಣ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ “ಥಾಮ್ಸನ್ ಘಟಕ “” (Th) ಎಂಬ ಘಟಕವನ್ನು ಅನುಮೋದಿಸಲಾಯಿತು. ಕೇಂಬ್ರಿಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಕ್ಯಾಂಪಸಿನಲ್ಲಿ “ಜೆ.ಜೆ. ಥಾಮ್ಸನ್ ಅವೆನ್ಯೂ” ಎಂಬುದನ್ನು ಇವನ ಗೌರವಾರ್ಥ ನಾಮಕರಣ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ನವೆಂಬರ್ 1927ರಲ್ಲಿ ಕೇಂಬ್ರಿಜ್ ವಿ.ವಿ.ಯ “ದ ಲೇಸ್ ಸ್ಕೂಲ್” ಎಂಬಲ್ಲಿ “ಥಾಮ್ಸನ್ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್” ಎಂಬ ಕಟ್ಟಡವನ್ನು ಇವನ ಗೌರವಾರ್ಥವಾಗಿ ಕಟ್ಟಲಾಯಿತು. ಇದನ್ನು ಥಾಮ್ಸನ್ ಸ್ವಯಂ ಉದ್ಘಾಟಿಸಿದ.