专栏名称: 环球物理
环球物理,以物理学习为主题,以传播物理文化为己任。专业于物理,致力于物理!以激发学习者学习物理的兴趣为目标,分享物理的智慧,学会用物理思维去思考问题,为大家展现一个有趣,丰富多彩的,神奇的物理世界!
目录
相关文章推荐
环球物理  ·  【物理学习武器】初中物理解题技巧大全 ·  昨天  
中科院物理所  ·  网剧里的冰夷族神石,现实中真的存在! ·  2 天前  
中科院物理所  ·  冬天的冷风,一定是“西北”风吗? ·  3 天前  
环球物理  ·  【物理科普】手机发热大揭秘! ·  4 天前  
51好读  ›  专栏  ›  环球物理

【名家说】84期-卢瑟福在物理学上杰出的贡献-原子核模型

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2017-07-04 21:29

正文

大家好,

这里是放眼宇宙世界、纵观物理发展、

科技人文共赏,环球物理

【名家说】!

前面我们已经分享了卢瑟福对两大射线的发现

今天我们将继续跟大家分享——原子核物理之父卢瑟夫


这一节我们介绍卢瑟福在物理学上杰出的贡献-原子核模型!

 

1907 5 24 日,卢瑟福一家到达英国。

 

图84-1 卢瑟福

在年轻的助手汉斯﹒盖革的协助下,卢瑟福设计出一种用来计算由镭放射出的α粒子的方法。根据这种方法,他们制成了计数器,用来探测放射性粒子。这种计数器后来被称为盖革计数器。

 

他们很快地又把这种方法应用于各种不同的放射性物质,人们第一次在实验室里观察到单个的原子。计算一下进入计数器内的α粒子数,就可能算出α粒子带电的总数。卢瑟福不久就宣布,α粒子的电荷数是氢离子电荷数的两倍。通过实验,他也证实了过去一直被人怀疑的说法——α粒子就是带电的氢原子。

 

卢瑟福在放射现象的研究中所取得的成就得到了公认,它揭开了物理学史上新的一页。也使卢瑟福达到了科学家们都希望达到的最显要的地位。190811 月,卢瑟福和他的妻子应邀前往斯德哥尔摩,接受瑞典国王颁发的诺贝尔奖金。作为世界上最伟大的物理学家,他对接受化学奖金感到有点惊讶。这是因为他在物理学上的伟大成绩显然同化学有密切的联系。接受奖金后,卢瑟福发表了演说,他讲到,在他一生中,曾经历过各种不同的变化,但最快的变化要算这一次了——他竟从物理学家一下子变成了化学家。

 

他决定解决现存的问题之一——原子核问题。他已经证实,电子是原子外壳的一部分,α粒子一定存在于原子内部的某处。他开始把原子想象为微型太阳系,原子核好比太阳,是它的中心,电子就像是行星,围绕着原子核运转。

 

人们对于原子模型曾作过各种各样的猜测。汤姆生提出:球形的原子内部均匀地分布着正电荷,带负电的电子夹杂其中。这个原子模型在科学史上被称为“西瓜模型”,因为它很像一个切开的西瓜。按照西瓜模型,如果用α粒子轰击原子,α粒子会很轻易地穿过这个原子,而不致于发生α粒子的散射现象,然而当卢瑟福以高能量的α粒子流来轰击金属箔时,发现了一种奇妙的现象。

 

1911 年,卢瑟福完成了闻名的α粒子散射实验。他用α粒子来射击原子,发现了α粒子的散射现象:当用α粒子射向一片极薄的金属箔时,大多数α粒子穿过金箔依然沿直线前进,而另外一些α粒子却偏离方向,少数则反射回来,而反射回来的速度几乎或完全与射出时的速度相等。这种偏离现象称为α粒子的散射。卢瑟福作了在各种金属薄膜下α粒子流的散射实验,计数了在不同方向上散射的粒子数,通过实验、观察与计算,卢瑟福得出结论:在原子的核心,包含着一个带有正电荷的硬核。大量带电的电子就围绕着这个硬核旋转。原子越重,正电荷就越大;而正电荷越大,电子数就越多。

 


α粒子散射实验

 

就在这一年,他出版了这一理论的著作,并正式提出了原子的核模型。这种理论使原子的面目豁然清晰起来,从而奠定了原子核物理学的基础。

 

曼彻斯特的实验室已经无法容纳聚集在卢瑟福周围的所有学生和其他研究人员了,于是实验室作了相当大的扩建。在卢瑟福的实验室工作的很多青年以后成了著名的科学家、诺贝尔奖金获得者,如玻尔、查得威克、莫斯利等。海森堡称卢瑟福是“近代原子物理学的真正奠基者”。

 

今天就先跟大家分享到这里,明天我们继续为大家分享——在战火纷飞的艰难的岁月里,卢瑟福仍然孜孜不倦投身科研!


想看环球物理名家说往期精彩:
方法一:点击阅读原文
方法二:后台输入“名家说”系统将自动给你推荐名家说往期精彩
方法三:后台菜单栏“论坛交流”-“【名家说】”

环球物理

ID:huanqiuwuli

      环球物理,以物理学习为主题,以传播物理文化为己任。专业于物理,致力于物理!以激发学习者学习物理的兴趣为目标,分享物理的智慧,学会用物理思维去思考问题,为大家展现一个有趣,丰富多彩的,神奇的物理世界!

咨询电话:010-56143955   010-56143855

投稿请联系 [email protected]

地址:北京市海淀区苏州街名商大厦1101环球物理

参加物理集训营拨打咨询电话,短期高效提高物理!欢迎拨打咨询电话:13581994719