Rezerford Ernest: životopis, skúsenosti, objavy

Rezerford Ernest (roky života: 30.08.1871 - 10.19.1937) - Britské fyzik, zakladateľ planetárny model atómu, zakladateľa jadrovej fyziky. Bol členom Royal Society of London, a od roku 1925 do roku 1930 - a jeho prezident. Tento muž - majiteľ Nobelovej ceny za chémiu, ktoré sa mu dostalo v roku 1908.

Budúce vedec sa narodil v rodine James Rutherford, kolár, a Martha Thompson, učiteľ. Vedľa neho sa rodina musela 5 dcér a šesť synov.

Vzdelanie a prvé ocenenie

Pred 1889 sa rodina presťahovala z Nového Zélandu na južnom ostrove na sever, Rezerford Ernest študoval v meste Christchurch, Canterbury College. Už v tej dobe sme ukázali skvelú schopnosť budúcej vedca. Po skončení 4. ročníka, Ernest bol ocenený za najlepšiu prácu v odbore matematiky a získala 1. miesto v vysokoškolského štúdia fyziky a matematiky.

Vynález je magnetický detektor

Štát sa Master of Arts, Rutherford opustil vysokú školu. Ponoril do samostatnej vedeckej práci na železo magnetizácie. Boli navrhnuté a vyrobené špeciálne zariadenia - magnetický detektor, ktorý sa stal jedným z prvých na svete, elektromagnetických vĺn prijímačov, rovnako ako "vstupenku" Rutherford veľká veda. Jeho život čoskoro došlo k významným zmenám.

Rutherford poslaný do Anglicka

Najnadanejších mladých predmety anglickú korunu z Nového Zélandu poskytuje dvojročnú Fellowship. World Expo 1851, ktorý dal príležitosť ísť do Anglicka študovať vedy. V roku 1895 bolo rozhodnuté, že dvaja Kiwi hoden takej cti - fyzik a chemik Rutherford Maclaurinových. Avšak, tam bol len jedno miesto, a dúfam, že Ernest zrútil. Našťastie Maclaurin bol prinútený okolnosťami rodinných opustiť cestu a Rezerford Ernest na jeseň roku 1895 prišiel do Anglicka. Tu začal pracovať na Univerzite v Cambridge (v Kavendishevskoy laboratóriu) a stal sa prvou doktorand John. Thomson, jeho riaditeľom (pozri nižšie na obrázku).

Štúdium becquerel lúčov

Thomson už bol známy vedec, člen rešpektovaný všetkými Royal Society of London. Schopnosť Rutherford rýchlo vyhodnotené a pozval ho k práci na štúdii o ionizáciu plynov pod vplyvom röntgenového žiarenia, ktorú vykonáva. Avšak už v roku 1898, v lete, Ernest podniká prvé kroky v inom odbore. Stal sa zaujímajú o "Becquerel žiarenia." Žiarenie z uránových solí objavil Becquerel, fyzik z Francúzska, neskôr stal sa známy ako rádioaktivity. Francúzsky vedec a Curies, boli aktívne zapojení do jeho výskumu. V roku 1898, je práca a Rezerford Ernest. Tento vedec zistené, že lúče vstupujú dátové prúdy jadier hélia, kladne nabité (alfa častice), rovnako ako prúdy elektrónov (beta častice).

Ďalšie štúdium uránových lúčov

Parížska akadémia vied 18 júla 1898 bola zastúpená diela manželov Curieových, ktorá vzbudila veľký záujem Rutherford. V ňom sa autori poukázal na to, že okrem uránu a iných rádioaktívnych tam (tento pojem bolo prvýkrát použité len v tej dobe) prvky. Rutherford neskôr predstavil koncept polčasom - jeden z hlavných charakteristických rysov týchto prvkov.

Ernest v decembri 1897 rozšírila výstavné štipendium. Vedec mal príležitosť k ďalšiemu štúdiu uránových lúčov. Avšak, v apríli 1898 v Montreale miestnej uvoľnenú pozíciu profesora Mc Gillskogo univerzity a Ernest rozhodol ísť do Kanady. To prešlo čas učeníctva. Bolo jasné, že Rutherford je pripravený pracovať samostatne.

Sa sťahuje do Kanady a novú prácu

Na jeseň roku 1898 trvalo presun do Kanady. Spočiatku učil Rutherford išiel príliš nedarilo: študenti neboli po chuti prednášky, mladý profesor, ktorý sa doteraz naučili plne cítiť publikum, neprehľadná funkcie. Vedecká práca má tiež určité problémy v dôsledku skutočnosti, že príchod objednaných Rutherford rádioaktívnych liekov oneskorené. Avšak, všetky nerovnosti vyhladené skoro, a Ernest začalo obdobie šťastia a úspechu. Avšak, to je ťažko vhodné hovoriť o úspechoch: všetci dosiahli tvrdou prácou, ktorý zahŕňal jeho nových priateľov a spolupracovníkov.

Objav zákona rádioaktívnych premien

Okolo Rutherford už vytvoril atmosféru tvorivé nadšenie a vášňou. Práca bola radostná a stresujúce, to vedie k väčšiemu úspechu. Rutherford v roku 1899 otvoril tória zosobnením. Spolu s Soddy, v rokoch 1902-1903, ktorú už prišiel k všeobecnému rozhodnom práve pre všetky rádioaktívnych premien. Treba povedať niekoľko ďalších podrobností o tejto významnej vedeckej udalosti.

Vedci na celom svete, aby pevne uchopiť chvíľu, že je nemožné, aby transformovať jeden chemických prvkov do druhých, takže by ste mali zakopať sen alchymistov nikdy dostať von z olova zlata. A tu bola to práca, v ktorej sa tvrdí, že rádioaktívny rozpad transmutácie prvkov, sa vyskytujú nielen, ale nemôžu byť buď spomaliť alebo zastaviť. Okrem toho boli formulované zákony týchto transformáciou. Dnes vieme, že sa jedná o jadrový poplatok daná chemickými vlastnosťami elementu a jeho postavenie v periodickej sústave. Keď sa dve jednotky znižuje nukleárna náboj, ktorý sa vyskytuje v alfa rozpad on "pohybuje" až dve bunky v periodickej tabuľke. Jedna bunka sa, že sa pohybuje v elektronickej rozpadu beta, a klietka nahor - s Positron. Napriek samozrejmosť tohto práva a jeho zdanlivú jednoduchosť, tento objav bol jedným z najdôležitejších vývoj vo vede z počiatku 20. storočia.

Sobáš s Mary Dzhordzhine Nyuton, narodený dcérou

Zároveň došlo k významnej udalosti v osobnom živote Ernest. 5 rokov po zasnúbenie s Máriou Dzhordzhinoy Nyuton vydala za svojho vedca Ernest Rutherford, ktorého životopis bol už v znamení významných úspechov. Táto dievčina bola dcérou milenky penzióne v meste Christchurch, kde kedysi žil. V roku 1901, 30. marca, sa narodila jediná dcéra v rodine Rd. Táto udalosť je takmer zhodoval s narodením fyzikálne vedy novú kapitolu - jadrovej fyziky. A 2 roky neskôr, Rutherford sa stal členom Royal Society of London.

Knihy Rutherford experimenty na rádiografiu fólie s časticami alfa

Ernest vytvorila dve knihy, ktorá zhŕňa výsledky svojho vedeckého výskumu a výsledkov. Najprv publikoval pod názvom "rádioaktivita" v roku 1904. "Rádioaktívne transformácie" sa objavil o rok neskôr. Autorom tejto knihy začína v čase, keď nová štúdia. Uvedomil si, že to príde z atómov rádioaktívne žiarenie, ale zostal úplne obskurní miesta svojho vzniku. Ak by skúmať jadro zariadenia. Potom sa obrátil k Ernest technikou röntgenových alfa častíc, s ktorou začal jeho prácu na Thomson. V experimentoch skúmaný, ako prúd týchto častíc prechádza tenké fólie listy.

Prvý model atómu navrhnuté Thomson

Prvý model atómu, keď vyšlo najavo, že bolo navrhnuté záporný náboj elektrónu. Sú však zahrnuté atómy sú elektricky neutrálne ako celok. Takže v jeho zloženie musí byť niečo, čo má kladný náboj. Pre vyriešenie tohto problému Thomson navrhol nasledujúci model: atómu - je niečo ako kvapka, kladne nabité, ktorej polomer je sto miliónov obyvateľov zlomok centimetra. Vnútri sa nachádza malé elektróny so záporným nábojom. Snaží pod vplyvom Coulombovských síl zaujať pozíciu v stredu atómu, ale či sa niečo bude klásť z rovnováhy, ale oscilujú v sprievode žiarenia. Tento model vysvetľuje existenciu emisných spektier - fakt, ktorý bol známy v tom čase. Z pokusov vyplynulo, že približne rovnaká ako ich rozmery v pevných vzdialenostiach medzi atómami. Zdalo sa teda zrejmé, že alfa-častice nemôžu lietať cez fóliu, rovnako ako kameň nelieta skrz les, v ktorom stromy sú takmer vedľa seba. Avšak, prvý spáchal Rutherford skúsenosť ukazuje, že to tak nie je. Väčšina častíc alfa, takmer bez odchýlenie, prestúpený fólie, a len niektoré z pozorovaného odchýlky, niekedy významne. To bol veľký záujem Ernest Rutherford. Zaujímavé fakty vyžadujú ďalšie skúmanie.

Planetárny model Rutherford

A potom zabrúsil Rutherford intuíciu a schopnosti vedcov, aby rozumieť jazyku prírody. Ernest pevne odmietol ponuku Thomson model atómu. Experimenty Rutherford viedla k tomu, že vystrel, volal planetárny. Podľa nej, v centre atómu je jadro, ktoré sa zameriava na celú hmotu atómu, aj napriek relatívne malej veľkosti. A okolo jadra, rovnako ako planét obiehajúcich okolo Slnka, elektróny pohybovať. Ich hmotnosť je oveľa menšia ako u častíc alfa, čo je dôvod, prečo posledné takmer nelíši, keď permeátu elektrónové mraky. A len vtedy, keď v blízkosti jadra, kladne nabitý, muchy alfa častice, odpudzovanie sila coulombickou schopnú prudko ohnúť dráhu jeho pohybu. Taká je teória Rutherford. Samozrejme, že to bol veľký objav.

Zákony elektrodynamiky a planetárne model,

Rutherford skúsenosť bola dosť presvedčiť mnoho vedcov existencie planetárneho modelu. Avšak sa ukázalo, že to nie je tak jednoduché. Rutherford vzorec, ktorý priniesol podporovať tento model je v súlade s dátami získanými počas experimentu. Avšak, ona vzoprela zákony elektrodynamiky!

Tieto zákony, ktoré boli stanovené hlavne Maxwell a Faraday argumentujú tým, že náboj rýchlo sa pohybujúce vyžaruje elektromagnetické vlny a stratené v dôsledku tejto energie. V Rutherford atóm elektrónov pohybuje v oblasti Coulombovho jadra a zrýchlenia podľa Maxwellove teórie, musí prísť všetka energia pre desetimiliontého sekundy, a potom sa dostanú do jadra. Avšak, toto sa nestalo. V dôsledku toho, Rutherford vzorec poprel teóriu Maxwella. Ernest bol vedomý toho, keď v roku 1907 nastal čas vrátiť sa do Anglicka.

Sa sťahuje do Manchestru a Nobelovej ceny

Diela Ernesta v systéme Mac Gilskom univerzity prispela k tomu, že sa stal veľmi slávnym. Rutherford začal súperia medzi sebou pozvať vo výskumných centrách po celom svete. Vedec na jar roku 1907 sa rozhodol opustiť Kanadu a dorazil do Manchestru, University of Victoria, kde pokračoval v štúdiu. Spolu s H.Geygerom vytvoril v roku 1908 čítača alfa častíc - nové zariadenie, ktorá hrá dôležitú úlohu v objasnenie skutočnosti, že častice alfa - atómov hélia je dvakrát ionizuje. Rezerford Ernest, ktorého otvorenie bolo veľmi dôležité, v roku 1908 dostal Nobelovu cenu (za chémiu, fyziku nie!).

Spolupráca s Niels Bohr

Medzitým, planetárny model, obsadil jeho myšlienky stále viac a viac. Av marci 1912, Rutherford začal spolupracovať a spriateliť sa s Niels Bohr. Najväčšiu zásluhu Bora (foto je uvedené nižšie), bolo to, že predstavil úplne nové funkcie v planetárnom modeli - myšlienka kvánt.

Položil predkladáme "postuláty", ktoré na prvý pohľad zdalo protirečivé. Podľa neho sa v atóme je tu orbit. Elektrón pohybujúce sa cez nich, nevyžaruje, v rozpore s právnymi predpismi elektrodynamiky, aj keď sa zrýchlil. Tento vedec mať pravidlo, ktoré možno použiť na nájdenie týchto dráhach. Zistil, že svetelné lúče sa zobrazí len pri prechode elektrónu z obežnej dráhy na obežnú dráhu. Atomic modelom Rutherford-Bohr vyriešiť rad problémov, rovnako ako prielom vo svete nových nápadov. Jeho objav viedol k radikálnej revíziu predstáv o záležitosť, o jeho pohybe.

Ďalej rozsiahla aktivita

V roku 1919 Rutherford sa stal profesorom na univerzite v Cambridge a riaditeľ Kavendishevskoy laboratória. Desiatky vedcov právom považovaný za svojho učiteľa, vrátane neskôr získal Nobelovu cenu. To je John. Chadwick, H. Moseley, M. Oliphant, George. Cockcroftovho, Hahn, W. Heitler, YB Chariton, PL Kapitsa, G. Gamow a ďalšie. Tok pôct a vyznamenaní stal hojnejší. V roku 1914 Rutherford dostal šľachtu. Prezident Britskej asociácie, sa stal v roku 1923 a od roku 1925 do roku 1930 bol prezidentom Royal Society. Barón Ernest získal v roku 1931 a stal sa pánom. Napriek vyššiemu zaťaženiu, a to nielen vedecké, pokračuje útok na tajomstvo atómu a jadrom.

Ponúkame Vám zaujímavú skutočnosť týkajúcu sa vedeckej činnosti Rutherford. Je známe, že Ernest Rutherford uplatniť nasledujúce kritéria pri výbere zamestnanca: dal muža, ktorý k nemu prišiel prvýkrát, zamestnanie, a ak je nový zamestnanec potom premýšľal, čo robiť ďalej, bol okamžite prepustený.

Vedci sa už začali experimentovať, ktorý skončil v objave ich umelému štiepenie atómových jadier a umelé transmutácie chemických prvkov. V roku 1920 Rutherford predpovedal existenciu deuteronu a neutrónu, a v roku 1933 sa stal iniciátorom a účastníka experimentu overiť existujúci vzťah s jadrovými procesmi energie a hmoty. V roku 1932, v apríli, on podporoval myšlienku využitia protónovej urýchľovača v štúdiu jadrových reakcií.

Rutherford smrti

Obrovský vplyv na vedu a techniku na životy miliónov ľudí muselo diela Ernest Rutherford a prácu svojich žiakov, ktoré patria do niekoľkých generácií. Veľký vedec, samozrejme, nemohol si pomôcť, ale premýšľať o tom, či je tento vplyv je pozitívny. Avšak, on bol optimista, verí vo vede a ľudí. Ernest Rutherford, krátky životopis, ktorý bol popísaný u nás, zomrel v roku 1937, 19. októbra. On bol pochovaný v Westminsterskom opátstve.