Cheetham Hill, Reino Unido, 1856 - Cambridge, id., 1940)
Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John Thomson estudió en el Owens
College y más tarde en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de
Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y,
posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio Cavendish de la
Universidad de Cambridge.
Thomson investigó la naturaleza de los rayos catódicos y
demostró que los campos eléctricos podían provocar la desviación de éstos.
Llevó a cabo numerosos experimentos sobre su desviación, bajo el efecto
combinado de campos eléctricos y magnéticos, buscando la relación existente
entre la carga y la masa de laS partículas, proporcionalidad que se mantenía
constante aun cuando se alterase el material del cátodo.
En 1897 descubrió una nueva partícula y demostró que era
aproximadamente mil veces más ligera que el hidrógeno. Esta partícula sería
bautizada con el nombre de electrón, designación propuesta años antes por el
irlandés George Johnstone Stoney, que había teorizado sobre su existencia.
Joseph John Thomson fue, por lo tanto, el primero que identificó partículas
subatómicas, y llegó a importantes conclusiones sobre estas partículas cargadas
negativamente: con el aparato que construyó obtuvo la relación entre la carga
eléctrica y la masa del electrón.
Thomson examinó además los rayos positivos, estudiados
anteriormente por Eugen Goldstein, y en 1912 descubrió el modo de utilizarlos
en la separación de átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió
desviando los rayos positivos en campos eléctricos y magnéticos, método que en
la actualidad se llama espectrometría de masas. Con esta técnica descubrió que
el neón posee dos isótopos, el neón-20 y el neón-22.
Todos estos trabajos sirvieron a Thomson para establecer un
nuevo modelo de la estructura del átomo que resultó incorrecto, pues suponía
que las partículas cargadas positivamente se encontraban mezcladas
homogéneamente con las negativas.
Thomson recibió el premio Nobel de Física en 1906 por sus
estudios acerca del paso de la electricidad a través del interior de los gases.
Calculó la cantidad de electricidad transportada por cada átomo y determinó el
número de moléculas por centímetro cúbico. Escribió varias obras, entre las que
destacan: The Discarge of Electricity Through Gases, Conduction of Electricity
Through Gases, The Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry y
Recollections and Reflections. En 1937, su hijo George Paget Thomsonobtuvo
también el premio Nobel de Física por el descubrimiento de la difracción de los
electrones.
MODELO ATÓMICO
El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la
estructura atómica propuesta en 1904 por Joseph John Thomson, quien descubrió
el electrón, en 1898, mucho antes del descubrimiento del protón y del neutrón.
En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un
átomo positivo, como un pudin de pasas. Postulaba que los electrones se
distribuían uniformemente en el interior del átomo suspendido en una nube de
carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga positiva con
electrones repartidos como pequeños gránulos. La herramienta principal con la
que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.
El nuevo modelo atómico usó la amplia evidencia obtenida
gracias al estudio de los rayos catódicos a lo largo de la segunda mitad del
siglo XIX. Si bien el modelo atómico de Dalton daba debida cuenta de la
formación de los procesos químicos, postulando átomos indivisibles, la
evidencia adicional suministrada por los rayos catódicos sugería que esos
átomos contenían partículas eléctricas de carga negativa. El modelo de Dalton
ignoraba la estructura interna, pero el modelo de Thomson aunaba las virtudes
del modelo de Dalton y simultáneamente podía explicar los hechos de los rayos
catódicos.
Si bien el modelo de Thomson explicaba adecuadamente muchos
de los hechos observados de la química y los rayos catódicos, hacía
predicciones incorrectas sobre la distribución de la carga positiva en el
interior de los átomos. Las predicciones del modelo de Thomson resultaban
incompatibles con los resultados del experimento de Rutherford, que sugería que
la carga positiva estaba concentrada en una pequeña región en el centro del
átomo, que es lo que se conoció como núcleo atómico. El modelo siguiente fue el
modelo atómico de Rutherford.
Otro hecho que el modelo de Thomson había dejado por
explicar era la regularidad de la tabla periódica de Mendeleiev. Los modelos de
Bohr, Sommerfeld y Schrödinger finalmente explicarían las regularidades
periódicas en las propiedades de los elementos químicos de la tabla, como
resultado de una disposición más estructurada de los electrones en el átomo,
que ni el modelo de Thomson ni el modelo de Rutherford habían considerado.
POSTULADOS
1. Que la materia es
eléctricamente neutra, esto permitiría pensar que aparte de electrones, es
posible que haya partículas con cargas positivas.
2. Es posible extraer
electrones de los átomos, pero no del mismo modo las cargas positivas.
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