歐尼斯特·拉塞福查看源代码讨论查看历史
尼爾森的卢瑟福勋爵 | |
|---|---|
| 出生 |
1871年8月30日 新西兰布赖特沃特 |
| 逝世 |
1937年10月19日（66歲） 英国剑桥 |
| 居住地 | 新西兰，英国，加拿大 |
| 国籍 | 新西兰，英国 |
| 母校 |
坎特伯雷大学 剑桥大学 |
| 知名于 |
原子核物理學之父 卢瑟福模型 卢瑟福散射 发现質子 拉塞福 (单位) |
| 奖项 |
诺贝尔化学奖（1908年） 科普利獎章（1922年） |
欧内斯特·卢瑟福 ( Ernest Rutherford，1871年8月30日－1937年10月19日） 新西兰著名物理学家, 第一代尼爾森的卢瑟福男爵，稱为原子核物理學之父。學術界公認他為繼法拉第之後最偉大的實驗物理學家。[1]
卢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嬗变。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「对元素蜕变以及放射化学的研究」，他榮獲1908年諾貝爾化學獎。[3]
卢瑟福領導團隊成功地證實在原子的中心有個原子核，創建了卢瑟福模型（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号元素为纪念他而命名为“鑪”。
生涯
卢瑟福生在紐西蘭尼爾森附近的斯普林格罗夫（现属布赖特沃特）[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尔森學院的獎學金，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学在那裏他遇見了他最敬仰的教授，在他們的引導下卢瑟福對於科學的研究更加強烈，并已经做了两年电子学的先锋研究。而後1891年他以"電磁研究"獲得科展的獎學金。
1895年，卢瑟福獲得獎學金，據聞這天他正在田裡挖馬鈴薯，卢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”。到英国剑桥大学三一学院卡文迪许实验室做博士研究後，最開心的就是接受约瑟夫·汤姆孙的指導。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」。在那里他暂短地保持了发现世界最长无线电波（2英里）的纪录，後來跟隨發現電子的汤姆孙做研究。在研究物质放射性期间，他创造了术语：α（阿尔法）和β（贝塔）射线，又經測定發現β射线是速度快、穿透力強的電子。
在1898年，卢瑟福被指派担任加拿大麦吉尔大学物理系主任，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。他证明了放射性是原子的自然衰变。但他不是很高興，因為他自認為是物理學家，而非化學家。他的一个名言是，“科学只有物理一个学科，其他不过相当于集邮活动而已”。他注意到在一个放射性物质样本裡，一半的样本衰变的时间几乎是不变的， 这就是该物质的“半衰期”，并且他还就此现象建立了一个实用的方法，以物质半衰期作为时钟来检测地球的年龄，结果证明地球要比大多数科学间认为的老得多。
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，藉由他發現和解釋卢瑟福散射，他推測原子的核心有正電荷集中，進而開創了卢瑟福模型。1909年卢瑟福在英國曼徹斯特大學同他的學生马斯登用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，卢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，汤姆孙在升任三一學院院長時，推薦卢瑟福回到劍橋大學出任卡文迪许实验室的主任，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尔、德國的哈恩、前蘇聯的卡皮察，以及英國的查德威克和考克饶夫等十位諾貝爾獎得主。
1925年卢瑟福獲得英國政府頒發功績勳章，1931年被封為“第一代尼尔森的卢瑟福男爵”。他只有一位女兒，故爵位在他死後斷絕。 卢瑟福在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公里处的一个小镇。
1889年 卢瑟福進入坎特伯雷大学。
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许实验室為研究生，深受主持人汤姆孙賞識。
1898年 卢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 卢瑟福發現鐳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 卢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。後稱之為卢瑟福散射(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，使得卢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“第一代尼尔森的卢瑟福男爵”。
1937年10月19日逝於劍橋。葬於西敏寺。
金箔實驗
1909年，卢瑟福和汉斯·盖革以及恩斯特·马斯登在英国曼彻斯特大学进行了盖革－马斯登实验[6] 。实验是用α粒子束轰击真空室中的金箔。实验表明了原子具有核的特征。在实验中，卢瑟福灵感所至，要求盖革和马斯登寻找具有大偏转角的α粒子。在当时，没有任何一个理论预期过这类粒子。这种稀有的偏向被观测到了，并被证明是平滑的但符合高阶偏向角函数。卢瑟福解释了这些数据，并在1911年总结出原子的卢瑟福模型的公式[7]。该模型认为，包含大部分原子质量的带正电的小核被小质量的电子环绕。
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参考资料
- ↑ 引用错误：无效
<ref>标签；未给name属性为eb的引用提供文字 - ↑ The Discovery of Radioactivity.
- ↑ 诺贝尔官方网站关于欧内斯特·卢瑟福传记. 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.