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科学家在原子结构的实验以及贡献

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/12 22:51:37
科学家在原子结构的实验以及贡献
下列这些科学家在原子结构领域做了哪些实验,这些实验有什么重要的意义
1、卢瑟福
2、汤姆孙
3、查德威克
4、贝克勒尔
就因为急,
科学家在原子结构的实验以及贡献
卢瑟福是二十世纪最伟大的实验物理学家之一,在放射性和原子结构等方面,都做出了重大的贡献.
1、他关于放射性的研究确立了放射性是发自原子内部的变化.放射性能使一种原子改变成另一种原子,而这是一般物理和化学变化所达不到的;这一发现打破了元素不会变化的传统观念,使人们对物质结构的研究进入到原子内部这一新的层次,为开辟一个新的科学领域——原子物理学,做了开创性的工作.
2.1912年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型.
3、质子的发现 1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验.他从氮核中打出的一种粒子,并测定乐它的电荷与质量,它的电荷量为一个单位,质量也为一个单位,卢瑟福将之命名为质子.
4、他通过α粒子为物质所散射的研究,无可辩驳的论证了原子的核模型,因而一举把原子结构的研究引上了正确的轨道,于是他被誉为原子物理学之父.由于电子轨道也就是原子结构的稳定性和经典电动力学的矛盾,才导致玻尔提出背离经典物理学的革命性的量子假设,成为量子力学的先驱.
5、人工核反应的实现是卢瑟福的另一项重大贡献.自从元素的放射性衰变被确证以后,人们一直试图用各种手段,如用电弧放电,来实现元素的人工衰变,而只有卢瑟福找到了实现这种衰变的正确途径.这种用粒子或γ射线轰击原子核来引起核反应的方法,很快就成为人们研究原子核和应用核技术的重要手段.在卢瑟福的晚年,他已能在实验室中用人工加速的粒子来引起核反应.
汤姆孙最重要的贡献是发现了电子.最初,由于对麦克斯韦的电磁辐射理论感兴趣,他进行了阴极射线的研究.X射线的发现使人们对气体电离行为的考察更加深入,在阴极射线本质的争论中他明确支持粒子说.接着他用一个巧妙的实验成功地证实了阴极射线在电场和磁场中发生偏转——这是判定阴极射线确实是带电粒子的决定性证据.继而,他采用静电偏转力和磁场偏转力相抵消等方法确定阴极射线粒子的速度,测量出这些粒子的荷质比,并进一步测出它们的质量约为氢原子质量的1/1837.由此推断,阴极射线粒子比原子要小得多,可见这种粒子是组成一切原子的基本材料.汤姆孙于1807年4月30日宣布了他的发现.后来人们命名这种粒子为电子.电子是人类所认识的第一种基本粒子.此后,他又提出了“电子浸浮于均匀正电球”的原子结构模型(汤姆孙模型).该模型虽然在后来被卢瑟福的核原子模型所替代,但它是建立原子结构模型的开端.1906年,由于汤姆孙对电子研究的重要贡献而被授予诺贝尔物理奖.1908年又被册封为爵士.
查德威克发现中子的5年前,科学家玻特和贝克用α粒子轰击铍时,发现有一种穿透力很强的射线,他们以为是γ射线,未加理会.韦伯斯特甚至对这种辐射做过仔细鉴定、看到了它的中性性质,但对这种现象难于解释,因而未再继续深入研究.居里夫人的女儿艾伦娜·居里和她的丈夫也曾在“铍射线”的边缘徘徊,最终还是与中子失之交臂.
安东尼·亨利·贝克勒尔是法国科学院院士,擅长于荧光和磷光的研究.1895年底,伦琴将他的初步通信:《一种新射线》和一些X射线照片分别寄给各国著名的物理学家,其中包括法国的庞加莱(H.Poincare).庞加莱是著名的数学物理学家、法国科学院院士.1896年1月20日法国科学院开会,他带伦琴寄给他的论文,并展示给与会的科学家.这件事大大激励了亨利·贝克勒尔的兴趣.他问这种穿透射线是这样产生的?庞加莱回答说,这一射线似乎是从阴极对面发荧光的那部分管壁上发出的.贝克勒尔推想,可见光的产生和不可见X射线的产生或许是出于同一机理.第二天他就开始实验荧光物质会不会产生X射线.然而,贝克勒尔最初的一些实验却是失败的.正在这个时候,庞加莱在法国一家科普杂志上发表了一篇介绍X射线的文章,文章有一次提到荧光物质是否会同时辐射可见光和X射线的问题.贝克勒尔读到后非常很受鼓舞,于是再次投入荧光和磷光的实验,终于找到了铀盐有这种效应,他用厚黑纸包了一张感光底片,纸非常厚,即使放在太阳下晒一整天也不至于使底片变翳.他在黑纸上面放一层铀盐,然后拿到太阳下晒几个小时,显影之后,他在底片上看到了磷光物质的黑影.然后他又在磷光物质和黑纸之间夹一层玻璃,也作出同样的实验,证明这一效应不是由于太阳光线的热使磷光物质发出某种蒸气而产生化学作用所致.于是得出结论:铀盐在强光照射下不但会发可见光,还会发穿透力很强的X射线.
后来的进一步研究发现,即使不在阳光照射下,铀盐也会发射射线;且这种射线并非X射线,只是具有一些与X射线相似的性质.放射性现象被发现了.