Rezerford Ernest: tiểu sử, kinh nghiệm, khám phá

Rezerford Ernest (năm của cuộc sống: 1871/08/30 - 1937/10/19) - Anh nhà vật lý, nhà sáng lập của hành tinh mô hình của nguyên tử, người sáng lập của hạt nhân vật lý. Ông là một thành viên của Hội Hoàng gia London, và 1925-1930 - và là chủ tịch của nó. Người đàn ông này - chủ sở hữu của các giải Nobel về hóa học, mà ông nhận được trong năm 1908.

Các nhà khoa học tương lai được sinh ra trong gia đình của James Rutherford, thợ làm bánh xe, và Martha Thompson, một giáo viên. Bên cạnh anh ấy, gia đình có 5 người con gái và sáu người con trai.

giải thưởng giáo dục và đầu tiên

Trước năm 1889 gia đình chuyển từ đảo Nam của New Zealand ở phía Bắc, Ernest Rutherford nghiên cứu tại thành phố Christchurch, Canterbury College. Lúc bấy giờ, chúng tôi cho thấy khả năng tuyệt vời để nhà khoa học trong tương lai. Sau khi kết thúc năm thứ 4, Ernest đã được trao cho các tác phẩm hay nhất trong lĩnh vực toán học, và giành vị trí số 1 trong thi cử các thạc sĩ về vật lý và toán học.

Sáng chế là một máy dò từ tính

Trở thành một bậc thầy về nghệ thuật, Rutherford rời khỏi trường đại học. Ông rơi vào một công trình khoa học độc lập về từ hóa sắt. Chúng được thiết kế và xây dựng một thiết bị đặc biệt - một máy dò từ tính, mà đã trở thành một trong những người đầu tiên trong thế giới của máy thu sóng điện từ, cũng như "tấm vé thông hành" Rutherford khoa học lớn. Cuộc sống của ông sớm đã có một sự thay đổi quan trọng.

Rutherford gửi sang Anh

Các đối tượng trẻ tài năng nhất của vương miện Anh từ New Zealand cung cấp một học bổng hai năm một lần. World Expo 1851, trong đó đã có cơ hội để đi đến Anh để nghiên cứu khoa học. Năm 1895 nó đã quyết định rằng hai Kiwi xứng đáng với vinh dự như vậy - một nhà vật lý và hóa học Rutherford Maclaurin. Tuy nhiên, chỉ có một nơi, và hy vọng Ernest sụp đổ. May mắn thay, Maclaurin buộc bởi hoàn cảnh gia đình phải từ bỏ chuyến đi, và Rezerford Ernest vào mùa thu năm 1895 đến Anh. Ở đây, ông bắt đầu làm việc tại Đại học Cambridge (trong phòng thí nghiệm Kavendishevskoy) và trở thành sinh viên tiến sĩ đầu tiên của John. Thomson, giám đốc của nó (ảnh dưới).

Nghiên cứu về tia Becquerel

Thomson đã được nhà khoa học nổi tiếng, một thành viên của tôn trọng bởi tất cả Royal Society of London. Khả năng Rutherford ông đánh giá một cách nhanh chóng và mời ông đến làm việc trên các nghiên cứu của các ion hóa khí dưới ảnh hưởng của tia X, mà ông thực hiện. Tuy nhiên, đã có trong năm 1898, vào mùa hè, Ernest đang tiến hành các bước đầu tiên của mình trong một lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Ông trở thành quan tâm đến "tia Becquerel." Bức xạ từ muối uranium, được phát hiện bởi Becquerel, nhà vật lý từ Pháp, sau này được gọi là phóng xạ. nhà khoa học Pháp và curie, đã tích cực tham gia vào nghiên cứu của mình. Năm 1898, tác phẩm tham gia và Ernest Rutherford. Nhà khoa học này phát hiện ra rằng các tia nhập dữ liệu dòng hạt nhân helium, tích điện dương (hạt alpha), cũng như dòng electron (hạt beta).

tiếp tục nghiên cứu các tia uranium

Paris Viện Khoa học 18 tháng 7 năm 1898 đã được đại diện bởi công việc của curie, mà dấy lên Rutherford mối quan tâm lớn. Trong đó, các tác giả đã chỉ ra rằng ngoài việc uranium và các chất phóng xạ có (điều này hạn là người đầu tiên Hiện đã qua sử dụng vừa rồi) các yếu tố. Rutherford sau đó giới thiệu các khái niệm về chu kỳ bán rã - một trong những tính năng đặc trưng chính của các yếu tố này.

Ernest trong tháng 12 năm 1897 mở rộng học bổng triển lãm. Các nhà khoa học đã có cơ hội để tiếp tục nghiên cứu các tia uranium. Tuy nhiên, trong tháng 4 năm 1898 tại Montreal vị trí bỏ trống địa phương của giáo sư Mc Đại học Gillskogo và Ernest quyết định đi đến Canada. Nó trôi qua thời gian để làm môn đệ. Rõ ràng là Rutherford đã sẵn sàng để làm việc một cách độc lập.

Di chuyển đến Canada và công việc mới

Mùa thu năm 1898 nó đã di chuyển đến Canada. Lúc đầu, dạy Rutherford đã không phải là rất thành công: các sinh viên đã không để hương vị của bài giảng, vị giáo sư trẻ, những người vẫn chưa học được cách cảm nhận hoàn toàn khán giả, làm lộn xộn các tính năng. Các công trình khoa học cũng đang gặp một số khó khăn do thực tế rằng sự xuất hiện của các loại thuốc phóng xạ Rutherford ra lệnh trì hoãn. Tuy nhiên, tất cả các độ nhám mịn ra sớm, và Ernest bắt đầu một thời kỳ may mắn và thành công. Tuy nhiên, nó là hầu như không thích hợp để nói về những thành công: tất cả các đạt được bằng cách làm việc chăm chỉ, có liên quan đến bạn bè và người cộng sự mới của mình.

Việc phát hiện ra quy luật biến đổi phóng xạ

Khoảng Rutherford đã hình thành một bầu không khí nhiệt huyết sáng tạo và niềm đam mê. Công việc là một vui vẻ và căng thẳng, nó dẫn đến thành công lớn hơn. Rutherford năm 1899 mở hiện thân thori. Cùng với Soddy, trong 1902-1903 ông đã đi đến một luật chung áp dụng đối với tất cả các biến đổi phóng xạ. Nó là cần thiết để nói một vài chi tiết về sự kiện khoa học quan trọng này.

Các nhà khoa học trên thế giới để nắm vững trong khi đó nó là không thể chuyển đổi một nguyên tố hóa học vào những người khác, vì vậy bạn nên chôn giấc mơ của nhà giả kim thuật bao giờ được ra khỏi vàng chì. Và ở đây đã có một công việc mà nó được khẳng định rằng sự phân rã phóng xạ của sự biến đổi của các yếu tố, không chỉ xảy ra, nhưng họ không có thể là làm chậm hoặc dừng lại. Hơn nữa, pháp luật của những biến đổi đã được xây dựng. Hôm nay, chúng tôi hiểu rằng đó là một điện tích hạt nhân xác định bởi tính chất hóa học của một nguyên tố và vị trí của nó trong hệ thống tuần hoàn. Khi hai đơn vị giảm phí hạt nhân, trong đó xảy ra ở phân rã alpha ông "di chuyển" đến hai tế bào trong bảng tuần hoàn. Một tế bào xuống, ông đã di chuyển ở phân rã beta điện tử, và lồng lên - với positron. Mặc dù hiển nhiên của Luật này và đơn giản rõ ràng của nó, phát hiện này là một trong những diễn biến quan trọng nhất trong khoa học đầu thế kỷ 20.

Kết hôn với Mary Dzhordzhine Nyuton, con gái sinh ra

Cùng lúc đó đã có một sự kiện quan trọng trong đời sống cá nhân của Ernest. 5 năm sau khi đính hôn với Mary Dzhordzhinoy Nyuton cưới nhà khoa học của bà Ernest Rutherford, người có tiểu sử đã được đánh dấu bởi những thành tựu đáng kể. Cô gái này là con gái của người tình của nhà khách ở Thành phố Christchurch, nơi ông đã từng sống. Năm 1901, ngày 30 tháng 3, sinh con gái duy nhất trong một gia đình Rd. Sự kiện này gần như trùng hợp với sự ra đời của khoa học vật lý một chương mới - vật lý hạt nhân. Và 2 năm sau, Rutherford đã trở thành một thành viên của Hội Hoàng gia London.

thí nghiệm Rutherford Sách về việc chụp X quang của lá với các hạt alpha

Ernest đã tạo ra 2 của cuốn sách, trong đó tóm tắt các kết quả nghiên cứu khoa học và những thành tựu của nó. Xuất bản lần đầu dưới tiêu đề "phóng xạ" vào năm 1904. "Biến đổi phóng xạ" xuất hiện một năm sau đó. Tác giả của cuốn sách này bắt đầu vào thời điểm một nghiên cứu mới. Ông nhận ra rằng nó đã đến từ các nguyên tử bức xạ phóng xạ, nhưng vẫn hoàn toàn che khuất nơi xuất xứ của nó. Nên kiểm tra các thiết bị lõi. Sau đó, Ernest quay sang kỹ thuật của các hạt alpha chụp ảnh phóng xạ, mà ông bắt đầu công việc của mình tại Thomson. Trong các thí nghiệm nghiên cứu như thế nào dòng chảy của các hạt này đi qua một lá lá mỏng.

Là người đầu tiên mô hình của nguyên tử đề xuất bởi Thomson

Là người đầu tiên mô hình của nguyên tử, khi nó trở nên nổi tiếng mà tiêu cực điện tích của electron đã được đề xuất. Tuy nhiên, họ có trong nguyên tử bằng điện trung tính như một toàn thể. Vì vậy, trong thành phần của nó phải là một cái gì đó mà có một điện tích dương. Để giải quyết vấn đề này Thomson đề xuất mô hình sau: nguyên tử - là một cái gì đó giống như một giọt, điện tích dương, bán kính trong số đó là một trăm phần triệu của một centimet. Bên trong nó có electron nhỏ với một điện tích âm. Họ phấn đấu dưới ảnh hưởng của lực Coulomb mất vị trí ở trung tâm của nguyên tử, nhưng nếu bất cứ điều gì sẽ đưa ra sự cân bằng, họ dao động, kèm theo bức xạ. Mô hình này giải thích sự tồn tại của quang phổ phát xạ - một thực tế được biết đến vào thời điểm đó. Từ thí nghiệm này đã chứng minh rằng trong chất rắn khoảng cách giữa các nguyên tử là về giống như kích thước của chúng. Nó dường như rõ ràng, do đó, rằng alpha-hạt không thể bay qua lá cũng như đá không bay qua khu rừng, trong đó cây hầu như bên cạnh nhau. Tuy nhiên, kinh nghiệm Rutherford đã cam kết đầu tiên cho thấy rằng nó không phải là. Hầu hết các hạt alpha, hầu như không có sai lệch, thấm lá, và chỉ có một số độ lệch quan sát, đôi khi đáng kể. Đây là rất quan tâm đến Ernest Rutherford. Thú vị thực tế yêu cầu điều tra thêm.

Mô hình hành tinh của Rutherford

Và sau đó lại nổi lên Rutherford trực giác và khả năng của các nhà khoa học để hiểu được ngôn ngữ của thiên nhiên. Ernest kiên quyết từ chối lời đề nghị Thomson mô hình của nguyên tử. thí nghiệm Rutherford đã dẫn đến thực tế là ông đưa ra, được gọi là hành tinh của mình. Theo cô, ở trung tâm của một nguyên tử là hạt nhân, trong đó tập trung toàn bộ khối lượng của nguyên tử, mặc dù kích thước tương đối nhỏ của nó. Và xung quanh hạt nhân, như các hành tinh quay quanh mặt trời, các electron di chuyển. khối lượng của chúng là nhỏ hơn nhiều so với các hạt alpha, đó là lý do cuối cùng hầu như không đi chệch khi thấm nhập đám mây electron. Và chỉ khi nào gần với hạt nhân, tích điện dương, ruồi một hạt alpha, lực đẩy Coulomb có khả năng mạnh uốn cong quỹ đạo chuyển động của nó. Đó là lý thuyết của Rutherford. Tất nhiên, đó là một phát hiện tuyệt vời.

Các định luật điện động lực học và mô hình hành tinh

kinh nghiệm Rutherford là đủ để thuyết phục nhiều nhà khoa học đến sự tồn tại của mô hình hành tinh. Tuy nhiên, nó bật ra rằng nó không phải là quá đơn giản. công thức Rutherford, mà ông đã mang đến hỗ trợ mô hình này là phù hợp với các dữ liệu thu được trong quá trình thí nghiệm. Tuy nhiên, cô bất chấp pháp luật của điện động lực!

Các luật này, đã được thành lập chủ yếu do Maxwell và Faraday cho rằng phí di chuyển nhanh chóng tỏa ra sóng điện từ và mất do năng lượng này. Trong động thái nguyên tử electron Rutherford trong lĩnh vực Coulomb của hạt nhân và tăng tốc, theo lý thuyết của Maxwell, nó phải mất tất cả các năng lượng trong vòng mười phần triệu của một giây, và sau đó rơi vào hạt nhân. Tuy nhiên, điều này đã không xảy ra. Do đó, công thức Rutherford phủ nhận lý thuyết của Maxwell. Ernest đã biết điều này khi vào năm 1907 nó đã đến lúc phải quay trở lại nước Anh.

Di chuyển đến Manchester và giải Nobel

Công trình của Ernest tại Đại học Mac Gilskom đóng góp vào sự thật là anh đã trở nên rất nổi tiếng. Rutherford bắt đầu ganh đua với nhau để mời tại các trung tâm nghiên cứu trên thế giới. Nhà khoa học mùa xuân năm 1907, ông quyết định rời khỏi Canada và đến Manchester, Đại học Victoria, nơi ông tiếp tục học. Cùng với H.Geygerom ông đã tạo ra vào năm 1908 hạt alpha truy cập - một thiết bị mới, trong đó đóng một vai trò quan trọng trong việc làm rõ thực tế là các hạt alpha - nguyên tử heli được hai lần ion hóa. Rezerford Ernest, khai mạc trong số đó là vô cùng quan trọng, vào năm 1908 đã nhận được giải Nobel (trong hóa học, chứ không phải vật lý!).

Hợp tác với Niels Bohr

Trong khi đó, mô hình hành tinh chiếm suy nghĩ của mình ngày càng nhiều. Và tháng ba năm 1912, Rutherford đã bắt đầu hợp tác và kết bạn với Niels Bohr. Các công đức vĩ đại nhất Bora (ảnh nó được hiển thị bên dưới) là ông đã giới thiệu một tính năng cơ bản mới trong mô hình hành tinh - ý tưởng lượng tử.

Ông đưa ra các "định đề" mà dường như lúc đầu cái nhìn tự mâu thuẫn. Theo ông, trong một nguyên tử có quỹ đạo. Một electron di chuyển qua chúng, không tỏa ra, trái với pháp luật của điện động lực học, mặc dù nó đã tăng tốc. Nhà khoa học này có một quy tắc có thể được sử dụng để tìm những quỹ đạo. Ông phát hiện ra rằng các tia sáng chỉ xuất hiện trong quá trình chuyển đổi của một electron từ quỹ đạo quay quanh. mô hình nguyên tử Rutherford-Bohr đã giải quyết nhiều vấn đề, cũng như một bước đột phá trong thế giới của những ý tưởng mới. phát hiện ra nó dẫn đến một phiên bản triệt để các ý tưởng về vấn đề, về phong trào của nó.

Hoạt động mở rộng hơn nữa

Năm 1919, Rutherford đã trở thành một giáo sư tại Đại học Cambridge, và Giám đốc phòng thí nghiệm Kavendishevskoy. Hàng chục nhà khoa học một cách đúng đắn coi ông là giáo viên của họ, kể cả sau này được trao giải Nobel. Đây là John. Chadwick, H. Moseley, M. Oliphant, George. Cockcroft, Hahn, W. Heitler, YB Chariton, PL Kapitsa, G. Gamow và những người khác. Dòng chảy của danh dự và trang trí trở nên phong phú hơn. Năm 1914 Rutherford nhận được giới quý tộc. Chủ tịch Hiệp hội Anh, ông trở thành vào năm 1923, và 1925-1930 là chủ tịch của Hiệp hội Hoàng gia. Baron Ernest nhận vào năm 1931 và trở thành một lãnh chúa. Tuy nhiên, mặc dù tải cao hơn, và không chỉ khoa học, ông vẫn tiếp tục cuộc tấn công vào những bí ẩn của nguyên tử và hạt nhân.

Chúng tôi cung cấp cho bạn một điều thú vị liên quan đến các hoạt động khoa học Rutherford. Được biết, Ernest Rutherford sử dụng các tiêu chuẩn sau khi lựa chọn một đội ngũ nhân viên: ông đã làm cho người đàn ông đến với anh lần đầu tiên, một công việc, và nếu một nhân viên mới sau đó tự hỏi phải làm gì tiếp theo, ông đã ngay lập tức bị sa thải.

Các nhà khoa học đã bắt đầu thử nghiệm, kết thúc vào việc phát hiện tách nhân tạo của họ về hạt nhân nguyên tử và sự chuyển nhân tạo của các nguyên tố hóa học. Năm 1920, Rutherford dự đoán sự tồn tại của deuteron và neutron, và vào năm 1933 đã trở thành người khởi xướng và tham gia vào cuộc thử nghiệm để xác minh một hiện mối quan hệ trong quá trình hạt nhân năng lượng và khối lượng. Năm 1932, trong tháng Tư, ông ủng hộ ý tưởng của việc sử dụng các máy gia tốc proton trong việc nghiên cứu phản ứng hạt nhân.

cái chết của Rutherford

tác động rất lớn về khoa học và công nghệ vào cuộc sống của hàng triệu người đã có các tác phẩm của Ernest Rutherford và công việc của học trò của ông thuộc nhiều thế hệ. Các nhà khoa học vĩ đại, tất nhiên, không thể không nghĩ về việc liệu ảnh hưởng này là tích cực. Tuy nhiên, ông là một người lạc quan, tin tưởng vào khoa học và nhân dân. Ernest Rutherford, một tiểu sử ngắn mà đã được mô tả bởi chúng tôi, qua đời năm 1937, ngày 19 tháng 10. Ông được chôn cất tại Westminster Abbey.