WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізика → Освіта, наука і техніка у першій половині XX ст. Ернест Резерфорд - Реферат

Освіта, наука і техніка у першій половині XX ст. Ернест Резерфорд - Реферат


РЕФЕРАТ
на тему:
Освіта, наука і техніка
у першій половині ХХ ст.
Ернест Резерфорд
?
ХХ століття характеризується досить великими відкриттям в науці саме в точних областях і галузях, таких як фізика, математика та психологія.
Е.Резерфорд - яскравий представник вченого цього періоду, який відкрив багато нового як у фізиці, так і у філософії науки та відкриття.
Ернест Резерфорд - один із самих знаменитих фізиків першої половини XX століття. Колись Резерфорд перший анатомував атом, знайшовши в ньому ядро. Він досліджував складні явища, що протікають у цій разюче малій частці речовини, а потім у своїй лабораторії розщепив ядра атомів.
Ще будучи студентом 2-го курсу університету Резерфорд на одній з конференцій виступив з доповіддю на тему "Еволюція елементів". Резерфорд висловив припущення, що всі хімічні елементи являють собою складні хімічні системи, що складаються з тих самих елементарних часток. У той час атом вважався неподільним - у фізику панувала теорія Дальтона про неподільність атомів.
Перша спроба створення на основі накопичених експериментальних даних модели атома належить ДЖ. ДЖ. Томсону. Електрони, як думав Томсон, вкраплений у сверхминиатюрную сферу діаметром 10-8 див., у якій рівномірно розподілені позитивні заряди. Разом з негативно зарядженими електронами сфера Електрически нейтральна. Це і є атом. У той час так думав і Резерфорд, що працював в одній лабораторії з Томсоном, і навіть не мріяв, що зможе створити більш зроблену модель, засновану на нових представленнях.
У 1896 м , вивчаючи люмінесценцію різних речовин, А.Беккерель випадково знайшов, що солі урану випромінюють без попереднього їхнього висвітлення. Це випромінювання володіє великою проникаючою силою і здатно впливати на фотографічну пластинку, загорнену в чорний папір. Резерфорд негайно зайнявся вивченням Беккерелиевих променів. Він почав дослідження рентгенівських променів з перевірки свого припущення про зв'язок між рентгенівськими і беккерелиевими променями. Ця думка прийшла до нього в голову по дуже простій причині: і ті й інші робили іонізацію повітря. Ця ідея не увінчалася успіхом.
Але найбільш важливим результатом Резерфорда було відкриття (-часток у складі випромінювання, що випускається ураном. Резерфорд помістив уранове джерело в сильне магнітне поле і розділив випромінювання на три різних його види. Іншими словами, він відкрив тоді склад радіоактивності: альфа- і бета-частинки і гамма-промені.
Одержавши (-частки, Резерфорд негайно ж зробив геніальний висновок, що саме вони являють собою могутній інструмент для проникнення в глиб атома. Як підтвердилося пізніше, це було абсолютно правильно. У наступних роботах Резерфорд широко використовував (-астици як снаряди, що проникають у серце атома - атомне ядро.
Резерфорд відкрив еманацію тория і довів, що цей радіоактивний газ, що виділяється з тория, являє собою хімічний елемент, що відрізняється від самого тория. Пізніше він визначив атомну вагу еманації і показав, що вона являє собою шляхетний газ нульової групи системи Д.И.Менделева.
Резерфорд і Фредерик Содди вперше пояснюють радіоактивний розпад як мимовільний перехід одних елементів в інші. Після еманації тория Резерфорд відкрив еманацію радію - радон. Учен було ясно, що радій, випускаючи (-частки, перетворюється в нову активну речовину, подібно еманації тория. Це відкриття остаточне підтверджувало теорію радіоактивного розпаду.
На початку 1903 року Резерфорд досвідченим шляхом намагається визначити хімічний склад (-часток. Ідея полягає в тім, щоб порівняти масу (-частки з масами атомів відомих елементів. Досвід дозволив йому першому ідентифікувати (-частки з атомами гелію. Пізніше це підтвердилося і спектрографически.
У 1908 році Резерфорд приступив до широких досвідів по дослідженню ;-часток методом підрахунку їх за допомогою сцинтилляционного лічильника Гейгера.
Разом з Гейгером і Ройдсом Резерфорд зробив серію досвідів, що підтверджували, що ;-частки є ніщо інше як двічі іонізовані (тобто втратили по 2 електрони) атоми гелію. Цей історичний досвід, завдяки якому вже ні в кого не могло залишитися сумніву в правильності його теорії розпаду, полягав у наступному:
у запаяну трубку 2 Резерфорд помістив деяку кількість радону - еманації радію. Товщина стінок цієї трубки 0,01 мм. Вони досить тонкі, щоб випуска радоном (-частки могли проходити через них у зовнішню трубку 3. Перед досвідом трубка 3 ретельно откачивалась, і в ній спектрографічним шляхом не можна було знайти ліній гелію. Через кілька днів у трубці 3 виявилося нагромадження газу. Підвищуючи тиск у приладі, що нагромадився газ можна було сконцентрувати в трубці 1. Через трубку пропускався електричний заряд і тоді виявлялося, що в ній спектральний аналіз показує характерні лінії гелію. У трубці був гелій. Але може бути він потрапив у трубку 2 по недогляду разом з радоном, а відтіля проникнув у трубки 3 і 1? Контрольний досвід дав на це питання негативна відповідь. Точно в такий же прилад (у трубку 2) Резерфорд поміщав не радон, а чистий гелій. Однак через кілька днів у трубці 1 лінії гелію не виявлялися. Гелій не міг пройти через скляні стінки трубки 2 у трубку 3. (-частки ж легко проходили через скло і накопичувалися в трубці 3, а потім концентрувалися в трубці 1, де і піддавалися спектральному аналізу, даючи лінії гелію.
Після цей Резерфорд, разом з Гейгером і Марсденом провели нову серію експериментів. Результати зробили переворот у фізику. Це була найбільше драматична глава в науці нашого часу. Резерфорд відкрив атомне ядро і тим самим заснував нову винятково важливу науку - ядерну фізику.
Що це були за експерименти? Резерфорд і Гейгер спочатку продовжили спостереження сцинтилляций, викликуваних (-частками при ударі об люмінесцентний екран із сірчистого цинку. Насамперед досвіди привели Резерфорда до висновку, що кожен спалах (сцинтилляция) викликається однієї (-часткою. У такий спосіб виправдалося припущення, висунуте їм раніше. Резерфорд писав тоді, що спостереження сцинтилляций на екрані із сірчистого цинку являє собою дуже зручний спосіб рахунка часток, якщо кожна частка викликає спалах. Отже, якщо кожен спалах викликаний однієї (-часткою, те перед фізиками відкривається можливість спостерігати за поводженням окремих атомів.
Резерфорд і Гейгер візуально підрахували, що в продовження секунди з випромінювача в одного тисячну грама радію вилітає 130 000 (-часток. Точність підрахунку була бездоганна. Обоє вчених, до яких пізніше приєднався Марсден, помногу годин проводили в затемненій лабораторії за стомлюючим рахунком сцинтилляций. Гейгер розповідав, що йому одному довелося підрахувати в цілому мільйон (-часток.
Свою роботу почав учень Резерфорда Марсден. Йому було доручено вважати (-частки, що проходять через тонкі металеві пластинки. Ці пластинки містилися в прилад між випромінювачем (-часток і люмінесцентним екраном.
Доручаючи Марсдену цю роботу, Резерфорд не розраховував знайти що=абозацікавлене. За умови, що модель атома Томсона правильна (а тоді не було ніяких причин сумніватися в цьому), досвід повинний був показати, що (-частки вільно проходять через металеві перешкоди. Однак щось усе-таки змусило Резерфорда піти на цей новий експеримент.
Марсдена вразило, що ;-частки в цьому простому досвіді поводяться інакше, чим повинні вести, якщо прийняти модель атома такий, який її запропонував Томсон. Відповідно до моделі Томсона позитивний заряд розподілений по всьому обсязі атома і врівноважується негативним зарядом електронів, кожний з який має масу набагато меншу, чим маса ;-частки. Тому навіть у рідких випадках, коли ;-частка зштовхнеться з набагато більш легким у порівнянні з нею електроном, вона може лише незначно відхилитися від свого прямолінійного шляху. Але в досвідах Марсдена ;-частки аж ніяк не безперешкодно проходили через
Loading...

 
 

Цікаве