欧尼斯特·拉塞福查看源代码讨论查看历史
尼尔森的卢瑟福勋爵 | |
|---|---|
| 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岁） 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 |
原子核物理学之父 卢瑟福模型 卢瑟福散射 发现质子 拉塞福 (单位) |
| 奖项 |
诺贝尔化学奖（1908年） 科普利奖章（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, 第一代尼尔森的卢瑟福男爵，称为原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。[1]
卢瑟福首先提出放射性半衰期的概念，证实放射性涉及从一个元素到另一个元素的嬗变。他又将放射性物质按照贯穿能力分类为α射线与β射线，并且证实前者就是氦离子。[2]因为“对元素蜕变以及放射化学的研究”，他荣获1908年诺贝尔化学奖。[3]
卢瑟福领导团队成功地证实在原子的中心有个原子核，创建了卢瑟福模型（行星模型）。他最先成功地在氮与α粒子的核反应里将原子分裂，他又在同实验里发现了质子，并且为质子命名。[4]第104号元素为纪念他而命名为“𬬻”。
生涯
卢瑟福生在纽西兰尼尔森附近的斯普林格罗夫（现属布赖特沃特）[5]，家里有兄弟姊妹12人，他的父亲从事生产枕木及切割亚麻的工作，小时候常在家里的锯木厂及亚麻厂帮忙，因此教育孩子的责任都落于母亲身上。他国中就读海夫洛克，毕业后他决定争取尼尔森学院的奖学金，这段就学期间是他一生最难忘的回忆，在他临终前仍不忘叮咛他的太太要捐100磅给尼尔森学院，接著1890年他进入坎特伯雷大学在那里他遇见了他最敬仰的教授，在他们的引导下卢瑟福对于科学的研究更加强烈，并已经做了两年电子学的先锋研究。而后1891年他以"电磁研究"获得科展的奖学金。
1895年，卢瑟福获得奖学金，据闻这天他正在田里挖马铃薯，卢瑟福得知考上奖学金，将手中的铁锹丢掉说：“这是我挖的最后一颗马铃薯了”。到英国剑桥大学三一学院卡文迪许实验室做博士研究后，最开心的就是接受约瑟夫·汤姆孙的指导。刚从纽西兰到剑桥时，整日埋头苦读，被看作“光会挖土的野兔子”。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，后来跟随发现电子的汤姆孙做研究。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，又经测定发现β射线是速度快、穿透力强的电子。
在1898年，卢瑟福被指派担任加拿大麦吉尔大学物理系主任，实验中他发现了放射性的半衰期，并将放射性物质命名为α和β射线，这项实验被授予1908年的诺贝尔化学奖，因为他调查到解体的元素、化学和放射性物质。他证明了放射性是原子的自然衰变。但他不是很高兴，因为他自认为是物理学家，而非化学家。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里，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年他搬到英国已经是诺贝尔奖得主。1911年，在他的金箔实验中，借由他发现和解释卢瑟福散射，他推测原子的核心有正电荷集中，进而开创了卢瑟福模型。1909年卢瑟福在英国曼彻斯特大学同他的学生马斯登用α粒子撞击一片薄金箔，他发现大部分的粒子都能通过金箔，只有极少数会跳回。他笑说这是海军用15吋巨炮射击一张纸，但炮弹却会被弹回而打到自己。最后他提出了一个类似于大阳系行星系统的原子模型，认为原子空间大都是空的，电子像行星围绕原子核旋转，推翻了当时所使用的梅子布丁原子模型。1911年3月，卢瑟福在曼彻斯特文学与哲学学会的会议上宣布他的意外发现，同年5月，他将论文发表于“哲学杂志”。
1919年，汤姆孙在升任三一学院院长时，推荐卢瑟福回到剑桥大学出任卡文迪许实验室的主任，在那里他培育出大批的诺贝尔奖得主，他的学生有丹麦的玻尔、德国的哈恩、前苏联的卡皮察，以及英国的查德威克和考克饶夫等十位诺贝尔奖得主。
1925年卢瑟福获得英国政府颁发功绩勋章，1931年被封为“第一代尼尔森的卢瑟福男爵”。他只有一位女儿，故爵位在他死后断绝。 卢瑟福在1937年去世，因为医生延误开刀时间导致死亡，后葬于英国且被埋于牛顿的墓附近。
年表
1871年 8月30日生于纽西兰尼尔森西南20公里处的一个小镇。
1889年 卢瑟福进入坎特伯雷大学。
1891年 以“电磁研究”，申请科展览奖学金。
1895年 赴英入剑桥大学卡文迪许实验室为研究生，深受主持人汤姆孙赏识。
1898年 卢瑟福到加拿大蒙特娄麦吉尔大学担任麦克唐纳实验室的物理教授。他依放射性物质的贯穿能力将此分类为α、β射线，并且完成放射性转变的学说。
1903~1905 卢瑟福发现镭A、B、C、D、E、F
1907年 回到英国在曼彻斯特大学担任教授。
1908年 因他证明了放射性是原子的自然衰变，获诺贝尔化学奖。
1909年~1911年 卢瑟福在英国曼彻斯特大学用α粒子撞击一片薄的金箔，他注意到大部分的α粒子都能通过金箔，但却有八千分之一会回跳。完成α粒子散射的实验。后称之为卢瑟福散射(又称为金箔实验)
1911年 证明原子是由带负电的电子环绕带正电的原子核所组成，
1919年 他成功的证明了氮原子核，会被快速的阿尔法粒子撞击而分裂，并放出氧原子核，这个伟大的实验，使得卢瑟福成为第一个改变元素的人。
1922年 他说：“我还没老啊！我的智慧还没有用完，允许我在研究上再努力一番吧，别分散我的精神！”
1925～1930年 任皇家学会主席。
1931年 受封为“第一代尼尔森的卢瑟福男爵”。
1937年10月19日逝于剑桥。葬于西敏寺。
金箔实验
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
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- ↑ 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.