歐尼斯特·拉塞福檢視原始碼討論檢視歷史
尼爾森的盧瑟福勳爵 | |
|---|---|
| 出生 |
1871年8月30日 新西蘭布賴特沃特 |
| 逝世 |
1937年10月19日（66歲） 英國劍橋 |
| 居住地 | 新西蘭，英國，加拿大 |
| 國籍 | 新西蘭，英國 |
| 母校 |
坎特伯雷大學 劍橋大學 |
| 知名於 |
原子核物理學之父 盧瑟福模型 盧瑟福散射 發現質子 拉塞福 (單位) |
| 獎項 |
諾貝爾化學獎（1908年） 科普利獎章（1922年） |
歐內斯特·盧瑟福 ( Ernest Rutherford，1871年8月30日－1937年10月19日） 新西蘭著名物理學家, 第一代尼爾森的盧瑟福男爵，稱為原子核物理學之父。學術界公認他為繼法拉第之後最偉大的實驗物理學家。[1]
盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念，證實放射性涉及從一個元素到另一個元素的遷變。他又將放射性物質按照貫穿能力分類為α射線與β射線，並且證實前者就是氦離子。[2]因為「對元素蛻變以及放射化學的研究」，他榮獲1908年諾貝爾化學獎。[3]
盧瑟福領導團隊成功地證實在原子的中心有個原子核，創建了盧瑟福模型（行星模型）。他最先成功地在氮與α粒子的核反應裏將原子分裂，他又在同實驗裏發現了質子，並且為質子命名。[4]第104號元素為紀念他而命名為「鑪」。
生涯
盧瑟福生在紐西蘭尼爾森附近的斯普林格羅夫（現屬布賴特沃特）[5]，家裏有兄弟姊妹12人，他的父親從事生產枕木及切割亞麻的工作，小時候常在家裡的鋸木廠及亞麻廠幫忙，因此教育孩子的責任都落於母親身上。他國中就讀海夫洛克，畢業後他決定爭取尼爾森學院的獎學金，這段就學期間是他一生最難忘的回憶，在他臨終前仍不忘叮嚀他的太太要捐100磅給尼爾森學院，接著1890年他進入坎特伯雷大學在那裏他遇見了他最敬仰的教授，在他們的引導下盧瑟福對於科學的研究更加強烈，並已經做了兩年電子學的先鋒研究。而後1891年他以"電磁研究"獲得科展的獎學金。
1895年，盧瑟福獲得獎學金，據聞這天他正在田裡挖馬鈴薯，盧瑟福得知考上獎學金，將手中的鐵鍬丟掉說：「這是我挖的最後一顆馬鈴薯了」。到英國劍橋大學三一學院卡文迪許實驗室做博士研究後，最開心的就是接受約瑟夫·湯姆孫的指導。剛從紐西蘭到劍橋時，整日埋頭苦讀，被看作「光會挖土的野兔子」。在那裡他暫短地保持了發現世界最長無線電波（2英里）的紀錄，後來跟隨發現電子的湯姆孫做研究。在研究物質放射性期間，他創造了術語：α（阿爾法）和β（貝塔）射線，又經測定發現β射線是速度快、穿透力強的電子。
在1898年，盧瑟福被指派擔任加拿大麥吉爾大學物理系主任，實驗中他發現了放射性的半衰期，並將放射性物質命名為α和β射線，這項實驗被授予1908年的諾貝爾化學獎，因為他調查到解體的元素、化學和放射性物質。他證明了放射性是原子的自然衰變。但他不是很高興，因為他自認為是物理學家，而非化學家。他的一個名言是，「科學只有物理一個學科，其他不過相當於集郵活動而已」。他注意到在一個放射性物質樣本裡，一半的樣本衰變的時間幾乎是不變的， 這就是該物質的「半衰期」，並且他還就此現象建立了一個實用的方法，以物質半衰期作為時鐘來檢測地球的年齡，結果證明地球要比大多數科學間認為的老得多。
在1907年他搬到英國已經是諾貝爾獎得主。1911年，在他的金箔實驗中，藉由他發現和解釋盧瑟福散射，他推測原子的核心有正電荷集中，進而開創了盧瑟福模型。1909年盧瑟福在英國曼徹斯特大學同他的學生馬斯登用α粒子撞擊一片薄金箔，他發現大部分的粒子都能通過金箔，只有極少數會跳回。他笑說這是海軍用15吋巨砲射擊一張紙，但炮彈卻會被彈回而打到自己。最後他提出了一個類似於大陽系行星系統的原子模型，認為原子空間大都是空的，電子像行星圍繞原子核旋轉，推翻了當時所使用的梅子布丁原子模型。1911年3月，盧瑟福在曼徹斯特文學與哲學學會的會議上宣布他的意外發現，同年5月，他將論文發表於「哲學雜誌」。
1919年，湯姆孫在升任三一學院院長時，推薦盧瑟福回到劍橋大學出任卡文迪許實驗室的主任，在那裡他培育出大批的諾貝爾獎得主，他的學生有丹麥的玻爾、德國的哈恩、前蘇聯的卡皮察，以及英國的查德威克和考克饒夫等十位諾貝爾獎得主。
1925年盧瑟福獲得英國政府頒發功績勳章，1931年被封為「第一代尼爾森的盧瑟福男爵」。他只有一位女兒，故爵位在他死後斷絕。 盧瑟福在1937年去世，因為醫生延誤開刀時間導致死亡，後葬於英國且被埋於牛頓的墓附近。
年表
1871年 8月30日生於紐西蘭尼爾森西南20公里處的一個小鎮。
1889年 盧瑟福進入坎特伯雷大學。
1891年 以「電磁研究」，申請科展覽獎學金。
1895年 赴英入劍橋大學卡文迪許實驗室為研究生，深受主持人湯姆孫賞識。
1898年 盧瑟福到加拿大蒙特婁麥吉爾大學擔任麥克唐納實驗室的物理教授。他依放射性物質的貫穿能力將此分類為α、β射線，並且完成放射性轉變的學說。
1903~1905 盧瑟福發現鐳A、B、C、D、E、F
1907年 回到英國在曼徹斯特大學擔任教授。
1908年 因他證明了放射性是原子的自然衰變，獲諾貝爾化學獎。
1909年~1911年 盧瑟福在英國曼徹斯特大學用α粒子撞擊一片薄的金箔，他注意到大部分的α粒子都能通過金箔，但卻有八千分之一會回跳。完成α粒子散射的實驗。後稱之為盧瑟福散射(又稱為金箔實驗)
1911年 證明原子是由帶負電的電子環繞帶正電的原子核所組成，
1919年 他成功的證明了氮原子核，會被快速的阿爾法粒子撞擊而分裂，並放出氧原子核，這個偉大的實驗，使得盧瑟福成為第一個改變元素的人。
1922年 他說：「我還沒老啊！我的智慧還沒有用完，允許我在研究上再努力一番吧，別分散我的精神！」
1925～1930年 任皇家學會主席。
1931年 受封為「第一代尼爾森的盧瑟福男爵」。
1937年10月19日逝於劍橋。葬於西敏寺。
金箔實驗
1909年，盧瑟福和漢斯·蓋革以及恩斯特·馬斯登在英國曼徹斯特大學進行了蓋革－馬斯登實驗[6] 。實驗是用α粒子束轟擊真空室中的金箔。實驗表明了原子具有核的特徵。在實驗中，盧瑟福靈感所至，要求蓋革和馬斯登尋找具有大偏轉角的α粒子。在當時，沒有任何一個理論預期過這類粒子。這種稀有的偏向被觀測到了，並被證明是平滑的但符合高階偏向角函數。盧瑟福解釋了這些數據，並在1911年總結出原子的盧瑟福模型的公式[7]。該模型認為，包含大部分原子質量的帶正電的小核被小質量的電子環繞。
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參考資料
- ↑ 引用錯誤：無效的
<ref>標籤， 未定義名稱為eb的參考文獻內容文字。 - ↑ The Discovery of Radioactivity.
- ↑ 諾貝爾官方網站關於歐內斯特·盧瑟福傳記. Retrieved on 2011-01-26.
- ↑ Ernest Rutherford. Nzhistory.net.nz (1937-10-19). Retrieved on 2011-01-26.
- ↑ John Campbell. "Rutherford, Ernest 1871–1937". Dictionary of New Zealand Biography. Ministry for Culture and Heritage. [2013-09-03].
- ↑ Geiger H. & Marsden E. On a Diffuse Reflection of the α-Particles. Proceedings of the Royal Society, Series A. 1909, 82: 495–500. Bibcode:1909RSPSA..82..495G. doi:10.1098/rspa.1909.0054.
- ↑ Rutherford E. The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom. Philosophical Magazine, Series 6. 1911, 21: 669–688. doi:10.1080/14786440508637080.