Ernest Rutherford - en strålende forsker som engasjerte segnoen virkelig flotte funn innen kjemi og fysikk. Hvilken prestasjon vendte fysikken på en ny utvikling? Hvilke partikler oppdaget Rutherford? Lær mer om biografien og vitenskapelige aktivitetene til forskeren i artikkelen nedenfor.
Биография Резерфорда начинается с маленького byen Spring Grove på New Zealand. Der, i 1871, ble den fremtidige fysikeren og forskeren født inn i en familie av innvandrere. Faren hans, en skotsk ved fødselen, var en trearbeidsmester og hadde sitt eget foretak. Fra ham tilegnet Rutherford seg nyttige designferdigheter for påfølgende arbeid.
De første suksessene er allerede på skolen, hvorHan fikk et utmerket studiestipend for college. Ernest Rutherford studerer først ved Nelson College, og deretter inn i Canterbury. Han har et fantastisk minne og en strålende kunnskap, og er annerledes forskjellig blant andre studenter.
Rutherford mottar mattepris, skriverDet første vitenskapelige arbeidet i fysikk var "Magnetisering av jern i høyfrekvente utladninger". I forbindelse med arbeidet oppfinner han en av de første enhetene for gjenkjennelse av magnetiske bølger.
I 1895 kranglet fysiker Rutherford med en kjemikerMaclaurin for å eie World Expo-stipend. Ved en tilfeldighet nekter motstanderen prisen, og Rutherford får en god sjanse til å erobre den vitenskapelige verden. Han drar til England ved Cavendish Laboratory og blir doktorgrad under tilsyn av Joseph Thomson.
Når han ankommer England, har studenten knapt nokstipender. Han begynner å lete etter en veileder. Rutherfords veileder bemerket umiddelbart sitt store potensiale, og tok ikke feil. Thomson inviterte den unge fysikeren til å studere ionisering av gass ved røntgenstråler. Sammen oppdaget forskere at dette forårsaker fenomenet nåværende metning.
После успешной работы с Томсоном, он углубляется i studiet av Becquerel-stråler, som senere Maria Sklodowska-Curie ville kalle radioaktivt. På dette tidspunktet gjør han sin første viktige oppdagelse, og avslørte eksistensen av tidligere ukjente partikler, og studerer egenskapene til uran og thorium.
Han blir senere universitetsprofessor klMontreal. Sammen med Frederick Soddy legger forskeren frem ideen om å transformere elementer i forfall. Samtidig skriver Rutherford de vitenskapelige verkene Radioaktivitet og radioaktive transformasjoner, som gir ham berømmelse. Han blir medlem av Royal Community, tildeles den edle tittelen.
For studier av forfall av radioaktive elementer i1908 Ernest Rutherford tildelt Nobelprisen. Forskeren oppdaget emanasjonen av thorium, den kunstige transmutasjonen av elementer ved bestråling av nitrogenkjerner, skrev tre bind med verk. En av hans viktigste prestasjoner er opprettelsen av en modell av atomkjernen.
I studien av stråling var Rutherfordikke den første. Før ham utforsket fysikeren Becquerel og Curie-ektefellene dette området aktivt. Fenomenet radioaktivitet ble da oppdaget ganske nylig, og energi ble ansett som en ekstern kilde. Rutherford studerte nøye uransaltene og deres egenskaper og bemerket at strålene som ble oppdaget av Becquerel er heterogene.
Rutherfords folieeksperiment viste deten radioaktiv stråle er delt inn i flere partikler. Aluminiumsfolie kan absorbere den ene strømmen, den andre kan passere gjennom den. Hver av dem er mange små elementer som kalles forsker alfa og beta-partikler eller stråler. To år senere oppdaget franskmannen Villard den tredje typen stråler, som han etter Rutherford-eksemplet kalte gammastråler.
Hva partikler Rutherford oppdaget haddeenorm innvirkning på utviklingen av kjernefysikk. Et gjennombrudd ble gjort og det ble bevist at energien kommer fra uranatomene selv. Alfapartikler ble definert som positivt ladede heliumatomer, beta-partikler var elektroner. Gamma-partikler som ble oppdaget senere er elektromagnetisk stråling.
Rutherfords oppdagelse ga drivkraft ikke barefysisk vitenskap, men også for seg selv. Han fortsetter å studere radioaktivitet ved University of Montreal i Canada. Sammen med kjemikeren Soddy gjennomfører de en serie eksperimenter som de bemerker at atomet endrer seg under utslippet av partiklene.
Som middelalderske alkymister, forskereforvandle uran til bly, og gjør enda et vitenskapelig gjennombrudd. Så radioaktivt forfall ble oppdaget. Loven som forfallet skjer etter, beskrev Rutherfor og Soddy i sine verk "Radioactive Transformation" og "A Comparative Study of the Radioactivity of Radium and Thorium."
Forskere definerer avhengighetforfallsintensitet fra antall radioaktive atomer i prøven, så vel som fra den forløpte tiden. Det ble bemerket at over tid reduserer forfallsaktiviteten eksponentielt. Hvert stoff trenger sin egen tid. Basert på forfallshastigheten var Rutherford i stand til å formulere prinsippet om halveringstid.
В начале XX века уже было проведено множество eksperimenter for å studere naturen til atomer og radioaktivitet. Rutherford og Villard oppdager alfa-, beta- og gammastråler, og Joseph Thomson på sin side oppdager et elektron. Den måler forholdet mellom ladningen og massen til elektronet og sørger for at partikkelen er en del av atomet.
Basert på oppdagelsen hans lager Thomson en modellatom. Forskeren mener at sistnevnte har en sfærisk form, over hele overflaten som er fordelt positivt ladede partikler. Inni ballen er negativt ladede elektroner.
Noen år senere tilbakeviser Rutherford teoriendin lærer. Han hevder at et atom har en kjerne som er positivt ladet. Og rundt den, som planeter rundt solen, kretser elektronene under påvirkning av Coulomb-styrker.
Rutherford var en enestående eksperimentator.Derfor, i tvil om Thomson-modellen, bestemte han seg for å tilbakevise den eksperimentelt. Thomson-atomet skal ha sett ut som en sfærisk sky av elektroner. Da må alfapartikler passere fritt gjennom folien.
For eksperimentet designet Rutherford enhetenfra en blyboks med et lite hull der det var radioaktivt materiale. Boksen absorberte alfapartikler i alle retninger bortsett fra hvor hullet var. Dette skapte en rettet strøm av partikler. Foran var flere blyskjermer med spor for å luke ut partikler som avviker fra en gitt kurs.
Tydelig fokusert alfastråle som går gjennomalle hindringer, sendt til et veldig tynt ark med gullfolie. Bak henne var en selvlysende skjerm. Hver kontakt av partikler med den ble registrert som en blitz. Så det var mulig å bedømme partikelenes avvik etter å ha passert gjennom folien.
Overraskende for Rutherford selv, mange partikleravvek i store vinkler, noen til og med 180 grader. Dette tillot forskeren å anta at hoveddelen av atomet er det tette stoffet inni det, som senere kalles kjernen.
Rutherford opplevelsesdiagram:
Rutherfords kjernefysiske modell ble opprinnelig utsattkritikk, fordi det var i strid med lovene i klassisk elektrodynamikk. Mens du spinner, må elektronene miste energi og avgi elektromagnetiske bølger, men dette skjer ikke, noe som betyr at de er i ro. I dette tilfellet skal elektronene falle på kjernen, og ikke rotere rundt den.
Niels Bohr håndterte dette fenomenet.Han konstaterer at hvert elektron har sin egen bane. Mens elektronet er på, utstråler det ikke energi, men det har akselerasjon. Forskeren introduserer begrepet kvanta - deler av energi som frigjøres når elektroner beveger seg til andre baner.
Så Niels Bohr ble en avgrunnleggerne av en ny gren av vitenskap - kvantefysikk. Rutherford-modellens korrekthet er bevist. Som et resultat har begrepet materie og dets bevegelse endret seg fullstendig. Og modellen kalles noen ganger Bohr-Rutherford-atomet.
Ernest Rutherford mottok Nobelprisen før han oppnådde den viktigste bragden i sitt liv - han oppdaget atomkjernen og etablerte en planetarisk modell av atomet.
Rutherfords landemerkeoppdagelse førte til fremveksten av en ny industri som studerer strukturen i atomkjernen. Det kalles atom- eller kjernefysikk.
Fysikeren hadde ikke bare forskning, men ogsålærertalent. Tolv av studentene hans var nobelprisvinnere i fysikk og kjemi. Blant dem er Frederick Soddy, Henry Mosley, Otto Gan og andre kjente personligheter.
Forskeren blir ofte kreditert oppdagelsen av nitrogen, somer feil. Faktisk ble en annen Rutherford berømt for dette. Gass ble oppdaget av botaniker og kjemiker Daniel Rutherford, som levde et århundre tidligere enn en fremragende fysiker.
Den britiske forskeren Ernest Rutherford ble berømtblant kolleger som er ute etter eksperimenter. Gjennom hele livet gjennomførte forskeren mange eksperimenter, takket være hvilke han var i stand til å oppdage alfa- og beta-partikler, formulere loven om forfall og halveringstid og utvikle en planetarisk modell av atomet. Før ham trodde man at energi er en ekstern kilde. Men etter at den vitenskapelige verden fant ut hvilke partikler Rutherford oppdaget, endret fysikere mening. Resultatene til forskeren bidro til å ta store skritt i utviklingen av fysikk og kjemi, og bidro også til fremveksten av en slik industri som kjernefysikk.
