Ernest Rutherford - ein brillanter Wissenschaftler, der sich engagierteinige wirklich großartige Entdeckungen in Chemie und Physik. Welcher Erfolg hat die Physik auf einen neuen Entwicklungsweg gebracht? Welche Partikel entdeckte Rutherford? Informieren Sie sich später in diesem Artikel über die Biografie und die wissenschaftlichen Aktivitäten des Forschers.
Биография Резерфорда начинается с маленького die Stadt Spring Grove in Neuseeland. Dort wurde der zukünftige Physiker und Wissenschaftler 1871 in eine Einwandererfamilie hineingeboren. Sein Vater, ein gebürtiger Schotte, war Holzbearbeitungsmeister und hatte ein eigenes Unternehmen. Von ihm erwarb Rutherford nützliche Designfähigkeiten für spätere Arbeiten.
Die ersten Erfolge sind schon in der Schule, woEr erhielt ein ausgezeichnetes Studienstipendium für das College. Ernest Rutherford studiert zuerst am Nelson College und tritt dann in Canterbury ein. Er besitzt ein wunderbares Gedächtnis und brillantes Wissen und unterscheidet sich deutlich von anderen Schülern.
Резерфорд получает награду по математике, пишет Die erste wissenschaftliche Arbeit in der Physik war "Magnetisierung von Eisen in Hochfrequenzentladungen". Im Zusammenhang mit der Arbeit erfindet er eines der ersten Geräte zur Erkennung magnetischer Wellen.
1895 stritt sich der Physiker Rutherford mit einem ChemikerMaclaurin für den Besitz des Weltausstellungsstipendiums. Zufällig verweigert der Gegner die Auszeichnung, und Rutherford hat eine gute Chance, die wissenschaftliche Welt zu erobern. Er reist am Cavendish Laboratory nach England und promoviert unter der Aufsicht von Joseph Thomson.
Приехав в Англию, студенту еле хватает выданной Stipendien. Er beginnt als Tutor zu arbeiten. Rutherfords Vorgesetzter bemerkte sofort sein großes Potenzial und täuschte sich nicht. Thomson lud den jungen Physiker ein, die Ionisation von Gas durch Röntgenstrahlen zu untersuchen. Gemeinsam entdeckten Wissenschaftler, dass dies das Phänomen der Stromsättigung verursacht.
После успешной работы с Томсоном, он углубляется bei der Untersuchung von Becquerel-Strahlen, die später Maria Sklodowska-Curie als radioaktiv bezeichnete. Zu dieser Zeit macht er seine erste wichtige Entdeckung, indem er die Existenz bisher unbekannter Partikel aufdeckt und die Eigenschaften von Uran und Thorium untersucht.
Später wird er Universitätsprofessor an derMonreale. Zusammen mit Frederick Soddy vertritt der Wissenschaftler die Idee, Elemente im Zerfallsprozess zu transformieren. Zur gleichen Zeit schreibt Rutherford die wissenschaftlichen Arbeiten Radioactivity and Radioactive Transformations, die ihn berühmt machen. Er wird Mitglied der Royal Community, erhält den Adelstitel.
Für Untersuchungen zum Zerfall radioaktiver Elemente in1908 wurde Ernest Rutherford mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Der Wissenschaftler entdeckte die Emanation von Thorium, die künstliche Umwandlung von Elementen bei Bestrahlung von Stickstoffkernen, schrieb drei Bände von Werken. Eine seiner wichtigsten Errungenschaften ist die Schaffung eines Modells des Atomkerns.
Bei der Untersuchung der Strahlung war Rutherfordnicht der erste. Vor ihm haben der Physiker Becquerel und die Curie-Ehepartner dieses Gebiet aktiv erkundet. Das Phänomen der Radioaktivität wurde dann erst vor kurzem entdeckt, und Energie wurde als externe Quelle angesehen. Bei sorgfältiger Untersuchung der Uransalze und ihrer Eigenschaften stellte Rutherford fest, dass die von Becquerel entdeckten Strahlen heterogen sind.
Rutherfords Folienexperiment hat das gezeigtEin radioaktiver Strahl wird in mehrere Partikelströme aufgeteilt. Aluminiumfolie kann einen Strom absorbieren, der andere kann ihn passieren. Jedes von ihnen besteht aus vielen kleinen Elementen, die als Alpha- und Betateilchen oder Strahlen bezeichnet werden. Zwei Jahre später entdeckte der Franzose Villard die dritte Art von Strahlen, die er nach dem Vorbild von Rutherford Gammastrahlen nannte.
Welche Partikel Rutherford entdeckt hatteenorme Auswirkungen auf die Entwicklung der Kernphysik. Ein Durchbruch gelang und es wurde nachgewiesen, dass die Energie aus den Uranatomen selbst stammt. Alpha-Teilchen wurden als positiv geladene Heliumatome definiert, Beta-Teilchen waren Elektronen. Später entdeckte Gammapartikel sind elektromagnetische Strahlung.
Rutherfords Entdeckung gab nicht nur ImpulsePhysik, sondern auch für sich. Er studiert weiterhin Radioaktivität an der Universität von Montreal in Kanada. Gemeinsam mit der Chemikerin Soddy führen sie eine Reihe von Experimenten durch, bei denen sie feststellen, dass sich das Atom während der Emission seiner Partikel verändert.
Подобно средневековым алхимикам, ученые wandeln Sie Uran in Blei um und erzielen Sie einen weiteren wissenschaftlichen Durchbruch. So wurde radioaktiver Zerfall entdeckt. Das Gesetz, nach dem der Zerfall auftritt, haben Rutherfor und Soddy in ihren Arbeiten "Radioactive Transformation" und "Comparative Study of the Radioactivity of Radium and Thorium" beschrieben.
Forscher definieren SuchtZerfallsintensität aus der Anzahl der radioaktiven Atome in der Probe sowie aus der verstrichenen Zeit. Es wurde festgestellt, dass die Zerfallsaktivität mit der Zeit exponentiell abnimmt. Jeder Stoff braucht seine eigene Zeit. Aufgrund der Zerfallsrate konnte Rutherford das Prinzip der Halbwertszeit formulieren.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es vieleExperimente zur Untersuchung der Natur von Atomen und der Radioaktivität. Rutherford und Villard entdecken Alpha-, Beta- und Gammastrahlen, und Joseph Thomson wiederum öffnet das Elektron. Es misst das Verhältnis der Ladung zur Masse des Elektrons und stellt sicher, dass das Teilchen Teil des Atoms ist.
Basierend auf seiner Entdeckung erstellt Thomson ein ModellAtom. Der Wissenschaftler glaubt, dass letztere eine Kugelform hat, über deren gesamte Oberfläche positiv geladene Teilchen verteilt sind. In der Kugel befinden sich negativ geladene Elektronen.
Einige Jahre später widerlegt Rutherford die Theoriedein Lehrer. Er behauptet, ein Atom habe einen positiv geladenen Kern. Und darum drehen sich Elektronen wie Planeten um die Sonne unter dem Einfluss von Coulomb-Kräften.
Rutherford war ein hervorragender Experimentator.Er bezweifelte daher das Thomson-Modell und entschloss sich, es experimentell zu widerlegen. Das Thomson-Atom hätte wie eine kugelförmige Elektronenwolke aussehen sollen. Dann müssen Alpha-Partikel frei durch die Folie gelangen.
Rutherford entwarf das Gerät für das Experiment.aus einer Bleikiste mit einem kleinen Loch, in dem sich radioaktives Material befand. Die Box absorbierte Alpha-Partikel in alle Richtungen, außer wo sich das Loch befand. Dies erzeugte einen gerichteten Partikelfluss. Vor ihnen befanden sich mehrere Bleisiebe mit Schlitzen, um von einem vorgegebenen Kurs abweichende Partikel auszusondern.
Eindeutig fokussierter Alphastrahlalle hindernisse, auf ein sehr dünnes blatt goldfolie geschickt. Hinter ihr befand sich ein Leuchtschirm. Jeder Kontakt von Partikeln damit wurde als Blitz aufgezeichnet. So konnte die Abweichung der Partikel nach dem Durchlaufen der Folie beurteilt werden.
Überraschenderweise fallen Rutherford selbst viele Partikel aufin großen Winkeln, einige sogar 180 Grad abgewichen. Dies ermöglichte es dem Wissenschaftler anzunehmen, dass der größte Teil des Atoms die dichte Substanz in ihm ist, die später als Kern bezeichnet wird.
Rutherford-Erfahrungsdiagramm:
Rutherfords Atommodell wurde zunächst freigelegtKritik, weil sie den Gesetzen der klassischen Elektrodynamik zuwiderlief. Während des Spinnens müssen Elektronen Energie verlieren und elektromagnetische Wellen aussenden, aber das passiert nicht, was bedeutet, dass sie sich in Ruhe befinden. In diesem Fall sollten die Elektronen auf den Kern fallen und sich nicht um ihn drehen.
Mit diesem Phänomen befasste sich Niels Bohr.Er stellt fest, dass jedes Elektron eine eigene Umlaufbahn hat. Während das Elektron darauf ist, strahlt es keine Energie aus, hat aber eine Beschleunigung. Der Wissenschaftler führt das Konzept von Quantenanteilen der Energie ein, die freigesetzt werden, wenn sich Elektronen in andere Bahnen bewegen.
So wurde Niels Bohr einer vonGründer eines neuen Wissenschaftszweigs - der Quantenphysik. Die Richtigkeit des Rutherford-Modells wurde nachgewiesen. Infolgedessen hat sich der Begriff der Materie und ihrer Bewegung grundlegend geändert. Und das Modell wird manchmal Bohr-Rutherford-Atom genannt.
Ernest Rutherford erhielt den Nobelpreis, bevor er die wichtigste Leistung seines Lebens vollbrachte - er entdeckte den Atomkern und etablierte ein planetarisches Modell des Atoms.
Rutherfords bahnbrechende Entdeckung führte zur Entstehung einer neuen Industrie, die die Struktur des Atomkerns untersucht. Es heißt Kern- oder Kernphysik.
Der Physiker besaß nicht nur Forschung, sondern auchTalent lehren. Zwölf seiner Schüler waren Nobelpreisträger für Physik und Chemie. Unter ihnen sind Frederick Soddy, Henry Mosley, Otto Gan und andere berühmte Persönlichkeiten.
Den Wissenschaftlern wird oft die Entdeckung von Stickstoff zugeschriebenist falsch. In der Tat wurde ein anderer Rutherford dafür berühmt. Gas wurde vom Botaniker und Chemiker Daniel Rutherford entdeckt, der ein Jahrhundert früher lebte als ein hervorragender Physiker.
Der britische Wissenschaftler Ernest Rutherford wurde berühmtunter experimentierfreudigen Kollegen. Während seines gesamten Lebens führte der Wissenschaftler zahlreiche Experimente durch, mit denen er Alpha- und Betateilchen entdeckte, das Gesetz des Zerfalls und der Halbwertszeit formulierte und ein planetarisches Modell des Atoms entwickelte. Vor ihm glaubte man, dass Energie eine externe Quelle ist. Nachdem die wissenschaftliche Welt herausgefunden hatte, welche Partikel Rutherford entdeckte, änderten die Physiker ihre Meinung. Die Leistungen des Wissenschaftlers trugen dazu bei, die Entwicklung der Physik und Chemie entscheidend voranzutreiben, und trugen auch zur Entstehung einer Branche wie der Kernphysik bei.
