थॉमसन का पुरस्कार प्राप्त करने वाला कार्य वलय में चक्रण गति पर उनका कार्य ("Treatise on the motion of vortex rings") है जो उनके परमाणवीय सरंचना में उनकी रूची को प्रदर्शित करता है। इसमें, थॉमसन ने विलियम थॉमसन की भ्रमिल-परमाणु-सिद्धान्त की गति को गणितीय रूप से समझाया।

थॉमसन ने विद्युत्-चुम्बकीकी पर प्रायोगिक और सैद्धान्तिक दोनों तरह के विभिन्न प्रपत्र प्रकाशित किये। उन्होंने जेम्स क्लर्क मैक्सवेल की प्रकाश के विद्युतचुम्बकीय सिद्धान्त का प्रायोगिक अध्ययन किया, उन्होंने आवेशित कणों के विद्युत्-चुम्बकीइय द्रव्यमान की अवधारणा को प्रतिपादित किया और सिद्ध किया कि गतिशील आवेशित पिण्ड अधिक द्रव्यमान प्रदर्शित करता है।

उनका राशायनिक प्रक्रियाओं का गणितीय प्रतिरूपण में अधिकतर कार्य शुरूआती अभिकलनात्मक रसायन के रूप में देखा जा सकता है।"ऍप्लिकेशन्स ऑफ़ डायनामिक्स टू फिजिक्स एंड केमिस्ट्री" (२००८) (अनुवाद: गतिकी से भौतिकी और रसायन विज्ञान के अनुप्रयोग) के रूप में प्रकाशित आगे के कार्य में थॉमसन ने ऊर्जा के गणितीय और सैद्धान्तिक पदों में स्थानान्तरण को बताया जिसके अनुसार सभी तरह की ऊर्जा गतिज ऊर्जा हो सकती है। उनकी वर्ष १८९३ में प्रकाशित अगली पुस्तक "नोट्स ऑन रिसेंट रिसर्चेस इन इलेक्ट्रिसिटी एंड मैग्नेटिज़्म" (अनुवाद: वैद्युत् और चुम्बकत्व में हाल ही के शोध पर प्रलेख), मैक्सवैल की "ट्रीटीज़ अपॉन इलेक्ट्रिसिटी एंड मैग्नेटिज़्म" (अनुवाद: वैद्युत् और चुम्बकत्व पर ग्रन्थ) पर आधारित थी जिसे कई बार "मैक्सवैल के तीसरे संस्करण" के रूप में माना जाता है। इसमें थॉमसन ने प्रायोगिक विधियों और विस्तृत चित्रों एवं उपकरणों को शामिल करते हुये, गैसों से विद्युत पारण को समाहित करने को महत्त्व दिया। उनकी १८९५ में प्रकाशित तीसरी पुस्तक "एलिमेंट्स ऑफ़ द मैथमेटिकल थ्योरी ऑफ़ इलेक्ट्रिसिटी एंड मैग्नेटिज़्म (अनुवाद: वैद्युत् और चुम्बकत्व के गणितीय सिद्धान्त के तत्व)" विस्तार से विभिन्न विषयों के परिक्षय के रूप में पठनीय सामग्री प्रदान की और पाठ्यपुस्तकों के क्षेत्र में महत्त्वपूर्ण लोकप्रियता प्राप्त की।

थॉमसन ने प्रिंसटन विश्वविद्यालय में वर्ष १८९६ में चार व्याख्यानों की शृंखला रखी जो वर्ष १८९७ में "डिसचार्ज ऑफ़ इलेक्ट्रीसिटी थ्रो गैसेस" (अनुवाद: गैसों में विद्युत् विसर्जन) के रूप में प्रकाशित हुई। थॉमसन ने वर्ष १९०४ में येल विश्वविद्यालय में छः व्याख्यानों की शृंखला प्रस्तुत की।

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