Hvilke partikler oppdaget Rutherford? Erfaring og plan for Rutherfords opplevelse

Ernest Rutherford er en strålende forsker som har engasjert segflere virkelig flotte funn i kjemi og fysikk. Hvilken utvikling har fysikken ført til på en ny måte å utvikle seg på? Hvilke partikler oppdaget Rutherford? Nærmere informasjon om forskers biografi og vitenskapelige aktiviteter finner du i artikkelen.

Begynnelsen på livsstien

Biografi av Rutherford begynner med en litenbyen Spring Grove i New Zealand. Der i 1871 ble en fremtidig fysiker og forsker født inn i en familie av innvandrere. Faren hans, en skottemann ved fødselen, var en trebearbeidende mester og hadde sin egen virksomhet. Fra det fikk Rutherford nyttige design ferdigheter for etterfølgende arbeid.

De første suksessene er allerede på skolen, hvor forutmerket studie han fikk et stipend for høyskolen. Først studerer Ernest Rutherford ved Nelson's College, deretter går til Canterbury. Å ha et fantastisk minne og strålende kunnskap, er han merkbart forskjellig fra andre studenter.

Rutherford mottar en pris i matematikk, skriverDet første vitenskapelige arbeidet med fysikk "Magnetisering av jern i høyfrekvente utladninger." I forbindelse med arbeidet finner han en av sine første instrumenter for å gjenkjenne magnetiske bølger.

I 1895 argumenterer fysikeren Rutherford med en kjemikerMaklorenom for besittelse av stipendiet av navnet på verdensutstillingen. Tilfeldigvis nekter konkurrenten prisen, og Rutherford får en heldig sjanse til å erobre den vitenskapelige verden. Han går til England til Cavendish Laboratory og blir en doktorgradsleder under ledelse av Joseph Thomson.

Vitenskapelige arbeider og prestasjoner

Ankommer i England utstedte studenten knapt nokstipender. Han begynner å jobbe som veileder. Rutherfords vitenskapelige rådgiver bemerket straks sitt enorme potensial, og han var ikke feil. Thomson tilbød den unge fysikeren å studere ioniseringen av gass ved røntgenstråler. Sammen har forskere oppdaget at dette forårsaker fenomenet nåværende metning.

Etter å ha jobbet med Thomson, fordyper hani studien av Becquerel-strålene, som senere Maria Sklodovskaya-Curie ville kalle radioaktivt. På dette tidspunktet gjør han sin første viktige funn, som avslører eksistensen av tidligere ukjente partikler, studerer egenskapene til uran og thorium.

Han blir senere universitetsprofessor påMontreal. Sammen med Frederick Soddy, legger forskeren fram ideen om å transformere elementer i forfallet. Samtidig skriver Rutherford de vitenskapelige verkene Radioaktivitet og Radioaktive Transformasjoner, som gir ham berømmelse. Han blir medlem av Royal Community, tildelt tittelen adel.

For forskning om nedbryting av radioaktive elementer i1908 Ernest Rutherford ble tildelt Nobelprisen. Vitenskapsmannen oppdaget utstråling av thorium, den kunstige transmutasjonen av elementer under bestråling av nitrogenkjerner, skrev tre mengder verk. En av hans viktigste prestasjoner er etableringen av en atomkjernemodell.

Hvilke partikler oppdaget Rutherford?

I studien av radioaktiv stråling var Rutherfordikke den første. Innenfor ham ble dette området aktivt mestret av fysikeren Becquerel og Curie-paret. Fenomenet radioaktivitet ble oppdaget bare nylig, og energi ble ansett som en ekstern kilde. Rutherford studerte forsiktig uransalter og deres egenskaper, og merket at de stråler som ble funnet av Becquerel er heterogene.

Rutherfords eksperiment med folie viste detDen radioaktive strålen er delt inn i flere strømmer av partikler. En strøm av aluminiumsfolie er i stand til å absorbere, den andre kan passere gjennom den. Hver av dem er et sett med små elementer, kalt forskeren alfa og beta partikler eller stråler. To år senere oppdaget fransmannen Villars et tredje slags stråler, som, etter Rutherfords eksempel, kalte gammastråler.

Hvilke partikler oppdaget Rutherford, haddestor innflytelse på utviklingen av kjernefysikk. Et gjennombrudd ble gjort, og det ble bevist at energi kommer fra uranatomene selv. Alfa partikler ble definert som positivt ladede heliumatomer, beta-partikler var elektroner. Senere oppdagede gamma partikler er elektromagnetisk stråling.

Radioaktivt henfall

Åpning Rutherford ga impuls ikke barefysisk vitenskap, men også til seg selv. Han fortsetter å studere radioaktivitet ved University of Montreal i Canada. Sammen med kjemikeren Soddy utfører de en rekke eksperimenter, med hjelp av hvilke de merker at et atom forandrer seg under emisjonen av partiklene.

Som middelalderlige alkymister, forskereforvandle uran til bly, noe som gjør et annet vitenskapelig gjennombrudd. Så radioaktivt henfall ble oppdaget. Loven, ifølge hvilken forfall finner sted, er Rutherfor og Soddy beskrevet i verkene "Radioaktiv transformasjon" og "Sammenligning av radioaktiviteten til radium og thorium".

Forskere bestemmer avhengighetnedbrytningsintensitet fra antall radioaktive atomer i prøven, så vel som fra den forløpte tid. Det ble bemerket at over tid reduseres forfallets aktivitet eksponentielt. For hvert stoff tar sin tid. Basert på forfallshastigheten var Rutherford i stand til å formulere halveringstidsprinsippet.

Planetary model of the atom

I begynnelsen av XX-tallet, mangeeksperimenter på naturen av atomer og radioaktivitet. Rutherford og Villars oppdager alfa-, beta- og gammastråler, og Joseph Thomson åpner i sin tur elektronen. Det måler forholdet mellom ladningen og elektronmassen og sørger for at partikkelen er en del av atomet.

Basert på oppdagelsen, skaper Thomson en modellet atom. Vitenskapsmannen mener at sistnevnte har en sfærisk form, over hele overflaten av hvilke positive ladede partikler distribueres. Inne i ballen er negativt ladede elektroner.

Noen år senere, refunderer Rutherford teoriendin lærer. Han hevder at et atom har en kjerne som er positivt ladet. Og rundt seg, som planeter rundt solen, roterer elektroner under påvirkning av Coulomb-styrker.

Rutherford Experiment Scheme

Rutherford var en fremragende eksperimentator. Derfor, etter å ha tvilte modellen til Thomson, bestemte han seg for å motbevise den av erfaring. Thomson-atomet skal se ut som en sfærisk sky av elektroner. Da må alfa partiklene passere fritt gjennom folien.

For forsøket designet Rutherford enhetenfra en blyboks med et lite hull hvor det var radioaktivt materiale. Boksen absorberte alfa partikler i alle retninger, bortsett fra hvor hullet var. Dermed ble en rettet strøm av partikler opprettet. Først var det flere blyskjermer med spor for å utrydde partikler som avviker fra ønsket kurs.

Klart fokusert alfastråle som passerer gjennomalle hindringer, ledet etter et veldig tynt ark med gullfolie. Bak henne var en fluorescerende skjerm. Hver kontakt av partikler med den ble registrert i form av en flash. Så det var mulig å dømme avviket av partikler etter å ha passert gjennom folien.

Overraskende nok til Rutherford selv, mange partikleravviket i høye vinkler, noen til og med 180 grader. Dette tillot forskeren å anta at hoveddelen av atomet er en tett substans inne i den, som senere ble kalt kjernen.

Rutherford Erfaringsdiagram:

Kritikk av modellen

Rutherfords kjernemodell ble først utsatt forkritisert, fordi det var i strid med lovene i klassisk elektrodynamikk. Roterende elektroner må miste energi og sende ut elektromagnetiske bølger, men dette skjer ikke, noe som betyr at de er i ro. I dette tilfellet bør elektronene falle på kjernen, og ikke rotere rundt det.

Deal med dette fenomenet falt Niels Bohr. Han fastslår at hver elektron har sin egen bane. Mens elektronen er på den, utstråler den ikke energi, men den har akselerasjon. Vitenskapsmannen introduserer begrepet quanta - deler av energi, som frigjøres når elektronene overføres til andre baner.

Dermed ble Niels Bohr en avgrunnleggere av en ny vitenskapsgren - kvantefysikk. Riktigheten til modellen av Rutherford har blitt bevist. Som et resultat, endret begrepet materie og dets bevegelse fullstendig. Og modellen kalles noen ganger Bohr-Rutherford-atom.

Interessante fakta om forskeren

Ernest Rutherford mottok Nobelprisen før han gjorde sitt livs viktigste prestasjon - han oppdaget atomkjernen og etablerte planetens modell av atomet.

Den betydelige oppdagelsen av Rutherford førte til fremveksten av en ny gren som studerer strukturen av atomkjernen. Det kalles atom- eller kjernefysikk.

Fysikeren hadde ikke bare forskning, men ogsålærer talent. Tolv av elevene hans var nobelpristagere i fysikk og kjemi. Frederick Soddy, Henry Mosley, Otto Gan og andre kjente personligheter er blant dem.

Forskere blir ofte kreditert med å oppdage nitrogen, somer feilaktig. Tross alt er dette en helt annen Rutherford. Gass ble oppdaget av botanisten og kjemiker Daniel Rutherford, som levde et århundre tidligere enn en fremragende fysiker.

konklusjon

Britiske forsker Ernest Rutherford ble kjentblant kolleger til å eksperimentere. For hele sitt liv utførte forskeren mange eksperimenter, takket være at han klarte å oppdage alfa- og beta-partikler, formulere loven om forfall og halveringstid, utvikle en planetarisk modell av atomet. Før han ble antatt at energi er en ekstern kilde. Men etter at den vitenskapelige verden visste hva partikler Rutherford oppdaget, forandret fysikerne sine sinn. Vitenskapens prestasjoner bidro til å gjøre store fremskritt i utviklingen av fysikk og kjemi, og bidro også til fremveksten av en slik industri som kjernefysikk.