Vilka partiklar upptäckte Rutherford? Erfarenhet och planering av Rutherfords erfarenhet

Ernest Rutherford är en strålande forskare som begåttflera riktigt stora upptäckter inom kemi och fysik. Vilka framsteg har fysiken lett till på ett nytt sätt att utvecklas? Vilka partiklar upptäckte Rutherford? Detaljer om forskarens biografi och vetenskapliga aktiviteter finns i artikeln.

Början på livsstilen

Biografi av Rutherford börjar med en litenstaden Spring Grove i Nya Zeeland. Där i 1871 föddes en framtida fysiker och forskare i en familj av invandrare. Hans fader, en skottare vid födseln, var en träbearbetningsmästare och hade sitt eget företag. Från det, Rutherford förvärvat användbara design färdigheter för efterföljande arbete.

De första framgångarna finns redan i skolan, var förutmärkt studie han fick ett stipendium för college. Först, Ernest Rutherford studerar vid Nelson College, går sedan till Canterbury. Med ett underbart minne och strålande kunskap är han märkbart annorlunda än andra studenter.

Rutherford får ett pris i matematik, skriverDet första vetenskapliga arbetet med fysik "Magnetisering av järn i högfrekventa utsläpp." I samband med arbetet inventerar han ett av hans första instrument för att känna igen magnetiska vågor.

År 1895 argumenterar fysiker Rutherford med en kemistMaclaurin för innehav av stipendier uppkallad efter världsutställningen. Av en tillfällighet, vägrar motståndaren utmärkelsen och Rutherford som en bra chans att vinna den vetenskapliga världen. Han gick till England i Kavendishevskuyu lab och få en doktorsexamen under ledning av Joseph Thomson.

Vetenskapliga verk och prestationer

Anländer till England har studenten knappt tillräckligtstipendier. Han börjar arbeta som handledare. Rutherfords vetenskapliga ledare noterade omedelbart sin enorma potential och misstog inte. Thomson bjöd in den unga fysikern att studera joniseringen av gasen genom röntgenstrålar. Tillsammans upptäckte forskare att fenomenet nuvarande mättnad uppstår.

Efter ett framgångsrikt arbete med Thomson, fördjupar hani studien av Becquerels strålar, som senare Maria Sklodowska-Curie kommer att ringa radioaktivt. Vid denna tid gör han sin första viktiga upptäckt och avslöjar förekomsten av partiklar som är okända före detta, studerar egenskaperna hos uran och thorium.

Senare blev han universitetsprofessor iMontreal. Tillsammans med Frederick Soddy lägger forskaren fram tanken på att omvandla element i förfallet. Samtidigt skrev Rutherford vetenskapliga verk "Radioaktivitet" och "Radioaktiva omvandlingar", som ger honom berömmelse. Han blir medlem av Royal Society, tilldelas en ädel titel.

För studier av sönderfall av radioaktiva ämnen iÅr 1908 fick Ernest Rutherford Nobelpriset. Vetenskapsmannen upptäckte toriumets utstrålning, den artificiella transmutation av element vid bestrålning av kvävekärnor och skrev tre volymer verk. En av hans viktigaste prestationer är skapandet av en modell av atomkärnan.

Vilka partiklar upptäckte Rutherford?

I studien av radioaktiv strålning var Rutherfordinte den första. Innan honom var detta område aktivt bemästrat av fysiker Becquerel och Curie-paret. Fenomenet radioaktivitet upptäcktes bara nyligen, och energi ansågs vara en extern källa. Noggrant studera salter uran och deras egenskaper, Rutherford märkt att strålarna som upptäckts av Becquerel är heterogena.

Experimentet med Rutherford med folie visade detDen radioaktiva strålen är uppdelad i flera strömmar av partiklar. En ström av aluminiumfolie kan absorbera, den andra kan passera genom den. Var och en av dem är en uppsättning små element som kallas av forskaren alfa och beta partiklar eller strålar. Två år senare öppnade fransman Villar den tredje typen av strålar, som, som Rutherford kallade, kallades gammastrålar.

Vilka partiklar upptäckte Rutherford, hadeenormt inflytande på utvecklingen av kärnfysik. Ett genombrott gjordes och det visades att energi kommer från själva uranatomerna. Alfa partiklar definierades som positivt laddade heliumatomer, beta-partiklar var elektroner. Senare upptäckta gamma partiklar är elektromagnetisk strålning.

Radioaktivt sönderfall

Öppnande Rutherford gav inte bara impulsfysisk vetenskap, men också för sig själv. Han fortsätter att studera radioaktivitet vid University of Montreal i Kanada. Tillsammans med kemisten Soddy utför de en rad experiment, med hjälp av vilka de noterar att en atom förändras under utsläppen av dess partiklar.

Liksom medeltida alkymister, forskareomvandla uran till bly, vilket gör ett annat vetenskapligt genombrott. Så radioaktivt förfall upptäcktes. Lagen, enligt vilken förfall äger rum, beskrivs Rutherfor och Soddy i arbeten "Radioaktiv transformation" och "Jämförande studie av radioaktiviteten av radium och thorium".

Forskare bestämmer beroendesönderfallsintensitet från antalet radioaktiva atomer i provet såväl som från den förflutna tiden. Det noterades att fördröjningsaktiviteten över tiden minskar exponentiellt. För varje ämne tar sin tid. Baserat på sönderfallshastigheten kunde Rutherford formulera halveringstiden.

Planets modell av atomen

I början av XX-talet, mångaexperiment på karaktären av atomer och radioaktivitet. Rutherford och Villars upptäcker alfa-, beta- och gammastrålar och Joseph Thomson öppnar i sin tur elektronen. Det mäter förhållandet mellan laddningen och elektronmassan och säkerställer att partikeln är en del av atomen.

På grund av sin upptäckt skapar Thomson en modellen atom. Vetenskapsmannen tror att den senare har en sfärisk form, över hela ytan vars positiva laddade partiklar fördelas. Inuti bollen finns negativt laddade elektroner.

Några år senare motsätter sig Rutherford teorindin lärare Han hävdar att en atom har en kärna som är positivt laddad. Och kring honom, som planeter runt solen, roterar elektroner under påverkan av Coulomb styrkor.

Rutherford Experiment Scheme

Rutherford var en enastående experimenterare. Därför bestämde han sig för att motbevisa den genom erfarenhet av att ha tvivlat på Thomsons modell. Thomson-atomen ska se ut som ett sfäriskt elektronmoln. Då måste alfapartiklarna passera fritt genom folien.

För experimentet utformade Rutherford enhetenfrån en blybox med ett litet hål där det fanns radioaktivt material. Lådan absorberade alfapartiklar i alla riktningar, utom där hålet var. Således skapades en riktad ström av partiklar. Framför det fanns flera ledningsskärmar med slitsar för att utplåna partiklar som avviker från den önskade kursen.

Tydligt fokuserad alfastrål som passerar genomalla hinder, på väg mot ett mycket tunt blad av guldfolie. Bakom henne var en fluorescerande skärm. Varje kontakt av partiklar med den registrerades i form av en blixt. Så det var möjligt att bedöma partiklarnas avvikelse efter att ha passerat folien.

Överraskande för Rutherford själv, många partiklaravvikit vid höga vinklar, några till och med 180 grader. Detta gjorde det möjligt för forskaren att anta att huvuddelen av atomen är en tät substans inuti den, som senare kallades kärnan.

Rutherford Erfarenhetskarta:

Kritik av modellen

Rutherfords kärntekniska modell utsattes först förkritiseras, eftersom det strider mot lagen om klassisk elektrodynamik. Roterande elektroner måste förlora energi och avge elektromagnetiska vågor, men det händer inte, vilket betyder att de är vila. I detta fall ska elektronerna falla på kärnan och rotera inte runt den.

Hantera detta fenomen föll Niels Bohr. Han konstaterar att varje elektron har sin egen omlopp. Medan elektronen är på den, utstrålar den inte energi, men den har acceleration. Vetenskapsmannen introducerar begreppet kvanta delar av energi, som släpps när elektronerna överföres till andra banor.

Således blev Niels Bohr en avgrundare av en ny vetenskapsgren - kvantfysik. Riktigheten av modellen av Rutherford har bevisats. Som ett resultat förändrades begreppet materia och dess rörelse helt. Och modellen kallas ibland Bohr-Rutherford-atomen.

Intressanta fakta om forskaren

Ernest Rutherford tog emot Nobelpriset innan han gjorde det viktigaste resultatet av sitt liv - han upptäckte atomkärnan och etablerade atomens planetmodell.

Den betydelsefulla upptäckten av Rutherford ledde till framkomsten av en ny gren som studerar atomkärnans struktur. Det kallas kärn- eller kärnfysik.

Fysikern hade inte bara forskning, men ocksålärande talang. Tolv av hans elever var nobelpristagare i fysik och kemi. Frederick Soddy, Henry Mosley, Otto Gan och andra kända personligheter är bland dem.

Forskare krediteras ofta med att upptäcka kväve, vilketär felaktig. Det här är trots allt en helt annan Rutherford. Gas upptäcktes av botanisten och kemisten Daniel Rutherford, som bodde ett sekel tidigare än en enastående fysiker.

slutsats

Brittisk forskare Ernest Rutherford blev kändbland kollegor att experimentera. Under hela sitt liv spenderade forskaren många experiment, tack vare vilka han lyckades upptäcka alfa- och beta-partiklar, formulera lagen om förfall och halveringstid, utveckla en planetmodell av atomen. Före honom trodde man att energi är en extern källa. Men efter den vetenskapliga världen visste vilka partiklar Rutherford upptäckte förändrade fysiker sina sinnen. Forskarens prestationer bidrog till att göra stora framsteg i utvecklingen av fysik och kemi och bidrog också till att en sådan industri uppstod som kärnfysik.