Rutherfordun hansı hissəcikləri açıldı? Rutherford təcrübəsinin təcrübəsi və sxemi

Ernest Rutherford kimya və fizika sahəsində bir neçə həqiqətən böyük kəşflər qazanmış parlaq bir alimdir. Fizikanın inkişafı yeni bir inkişaf yoluna gətirib çıxardı? Rutherfordun hansı hissəcikləri açıldı? Tədqiqatçıın tərcümeyi-halının və elmi fəaliyyətinin detalları məqalədə dərc olunur.

Həyat yolunun başlanğıcı

Rutherfordun tərcümeyi-halları Yeni Zelandiyadakı kiçik Bahar Grove şəhərindən başlayır. 1871-ci ildə gələcək fizik və alim immiqrant ailəsinə doğuldu. Atası, bir Scotsman doğum, ağac emalı ustası idi və öz müəssisəsi idi. Rutherford bundan sonrakı iş üçün faydalı dizayn bacarıqlarını əldə etdi.

İlk uğurlar məktəbdə başlamışdır, burada əla işlər üçün kollec üçün təqaüd almışdır. Birincisi, Ernest Ruterford Nelson Kollecində təhsil alır, sonra Canterburyə gedəcək. Mükəmməl bir yaddaş və parlaq məlumat sahibi olmağına görə, o, digər tələbələrdən fərqlənir.

Rutherford riyaziyyat üzrə mükafat alıb, fizika üzrə "Yüksək tezlikli axıdlarda dəmirin maqnitləşdirilməsi" mövzusunda ilk elmi işi yazır. İşlə əlaqədar olaraq, o, maqnit dalğalarının tanınması üçün ilk alətlərindən birini tapır.

1895-ci ildə fizikaçı Ruterford, Dünya Sirk Qrupu sahibi olan kimyager McLaren ilə mübahisə edir. Təsadüfi olaraq, rəqib mükafatı imtina edir və Rutherforda elmi dünyanı fəth etmək üçün yaxşı bir şans verilir. O, Cavendish Laboratoriyasına İngiltərəyə gedib Yusif Tomsonun rəhbərliyi altında elm doktoru olur.

Elmi əsərlər və nailiyyətlər

İngiltərəyə gəlincə, şagird kifayət qədər təqaüdə sahibdir. Tərbiyəçi kimi işə başlayır. Rutherfordun elmi rəhbəri dərhal onun böyük potensialını qeyd etdi və səhv deyildi. Thomson, gənc fizikanı, X-ışınları ilə qazın ionlaşmasını öyrənməyə dəvət etdi. Birlikdə, elm adamları bu vəziyyətdə mövcud doyma fenomeninin ortaya çıxdığını ortaya qoydu.

Thomson ilə uğurlu iş etdikdən sonra, Becquerel şüalarının öyrənilməsinə dərinləşir. Daha sonra Maria Sklodowska-Curie radioaktiv çağırır. Bu zaman, ilk önəmli kəşfini, əvvəllər bilinməyən parçacıqların varlığını ortaya qoyur, uran və toryumun xüsusiyyətlərini öyrənir.

Daha sonra Montreal Universitetində professor oldu. Alim Frederik Soddy ilə birlikdə elementlərin çürümə prosesinə çevrilməsi fikrini irəli sürür. Eyni zamanda, Rutherford ona "Radioactivity" və "Radioactive Transformations" elmi əsərləri yazırdı. Royal Society üzvü oldu, nəcib bir ünvana layiq görülmüşdür.

1908-ci ildə radioaktiv elementlərin çürüməsinin öyrənilməsi üçün Ernest Ruterford Nobel mükafatına layiq görülmüşdür. Alim toriumun emanasiyasını, azot nüvələrinin radiasiyasına elə elementlərin süni transmutasiyasını tapdı və üç həcmli əsər yazdı. Onun ən mühüm nailiyyətlərindən biri atomik bir nüvə modeli yaratmaqdır.

Rutherfordun hansı hissəcikləri açıldı?

Radioaktiv radiasiya tədqiqatında Rutherford ilk deyil. Onun qarşısında bu sahə fəal Becquerel və Curie cütü tərəfindən fəal şəkildə işlənmişdir. Radioaktivlik fenomeni son zamanlarda aşkar edilmiş və enerji xarici mənbə hesab edilmişdir. Rutherford, uran duzlarını və onların xüsusiyyətlərini diqqətlə öyrənərək, Becquerel tərəfindən aşkar edilən şüaların birmənalı olmadığını müşahidə etdi.

Folqa ilə Rutherford təcrübəsi göstərir ki, radioaktiv şüa parçacıqların bir neçə axınlarına bölünür. Bir alüminium folqa axını udmaq qabiliyyətinə malikdir, digəri isə keçə bilər. Hər biri alim alfa və beta hissəcikləri və ya şüaları tərəfindən adlandırılan bir sıra kiçik elementlərdən ibarətdir. İki il sonra Fransız Villar Rutherfordun dediyi kimi gama şüaları deyilən üçüncü növ şüaları açdı.

Rutherford tərəfindən aşkar edilən hissəciklər nüvə fizikasının inkişafına böyük təsir göstərmişdir. Bir irəliləyiş əldə edildi və enerjinin uran atomlarından özləri olduğunu sübut etdi. Alpha hissəcikləri pozitiv yüklü helium atomları, beta hissəcikləri isə elektron idi. Daha sonra aşkar edilən gamma hissəcikləri elektromaqnit şüalarıdır.

Radioaktiv çürük

Ruterfordun kəşfi yalnız fiziki fənlərə deyil, özünə də təkan verdi. Kanadada Montreal Universitetində radioaktivliyi öyrənməyə davam edir. Kimyaçı Soddy ilə birgə, bir sıra eksperimentlər həyata keçirirlər ki, onlar atomun parçacıqlarının emissiyası zamanı dəyişir.

Orta əsr alchemistləri kimi, elm adamları uranyumu qurğuşunya çevirir və başqa bir elmi irəliləyir. Beləliklə, radioaktiv çürük aşkar edilmişdir . Rutherford və Soddi çürümənin baş verdiyi qanun "Radioaktiv transformasiya" və "Radium və toriumun radioaktivliyini müqayisəli şəkildə öyrənmək" əsərlərində təsvir edilmişdir.

Tədqiqatçılar, tənəzzül intensivliyinin nümunədə olan radioaktiv atomların sayından asılılığının, həm də keçmişdə asılılığını müəyyən edirlər. Müəyyən olunmuşdur ki, vaxt keçdikcə çürük fəaliyyəti geometrik olaraq azalır. Hər bir maddə üçün vaxt tələb edir. Çürümənin dərəcəsi əsasında, Rutherford yarım çürük prinsipini formalaşdırmağa müvəffəq oldu.

Atomun planetar modeli

20-ci əsrin əvvəllərində atomların təbiətini və radioaktivliyini öyrənmək üçün bir çox təcrübələr aparılıb. Rutherford və Villar açıq alfa, beta və gamma şüaları ilə, və Jozef Thomson öz növbəsində elektron açır. Bir elektronun şüa-kütlə nisbətini ölçür və parçacığın atomun bir hissəsi olduğunu sübut edir.

Onun kəşfi əsasında Thomson atom modelini yaradır. Alim hesab edir ki, sonuncu, bütün səthində müsbət yüklü hissəciklər paylanmış bir külək forması var. Topun içərisində mənfi dərəcədə elektronlar var.

Bir neçə il sonra Ruterford müəlliminin nəzəriyyəsini təkzib edir. Atomun pozitiv yüklənmiş bir nüvəyə malik olduğunu iddia edir. Günəşin ətrafında olan planetlər kimi, onun ətrafında elektronlar Coulomb qüvvələrinin təsiri altında əyir.

Rutherford təcrübəsinin sxemi

Rutherford görkəmli bir təcrübə idi. Buna görə, Thomson modelini şübhə altına alan, təcrübəsi ilə təkzib etmək qərarına gəldi. Thomsonun atomu elektronların külək buluduna bənzəyirdi. Sonra alfa hissəcikləri folqa vasitəsilə sərbəst keçməlidir.

Denemede, Rutherford cihazı, radioaktiv maddenin bulunduğu kiçik bir delikli kurşun kutusundan tasarladı . Kasa, bütün istiqamətlərdə alfa hissəciklərini uddu. Bu hissəciklərin yönlü axını meydana gətirdi. Gələcəkdə verilən kursdan kənara çıxan hissəcikləri yandırmaq üçün slots ilə bir neçə aparıcı ekranlar var idi.

Bütün maneələrdən keçən aydın bir alfa şüası çox nazik bir qızıl folqa formasına yönəldildi . Arxasında bir fluoresan ekranı idi. Onunla birlikdə hissəciklərin hər bir əlaqəsi flaş şəklində qeydə alınıb. Beləliklə, folqa vasitəsilə keçdikdən sonra hissəciklərin sapmasını qiymətləndirmək mümkün idi.

Çox təəssüf ki, Rutherfordun özü, çox hissəsi böyük açılardan, bəziləri isə 180 dərəcədən ayrıldı. Bu, alimin atomun böyük hissəsinin içərisində daha sıx bir maddə olduğunu düşündüyünə, daha sonra isə nüvə deyildi.

Rutherford təcrübəsinin sxemi:

Modelin tənqidi

Rutherfordun nüvə modeli ilk dəfə tənqid olundu, çünki klassik elektrodinamikanın qanunlarına zidd idi. Fırlanan, elektronlar enerjisini itirməli və elektromaqnit dalğaları yaymalı, amma bu baş vermir, yəni onlar istirahət edirlər. Bu vəziyyətdə, elektronlar ətrafındakı yuvarlaq yerə deyil, yadına düşməlidir.

Bu hadisəni həll etmək üçün Nils Bohr düşdü. Hər elektronun öz orbitinə malik olduğunu bildirir. Elektron onda olsa da, enerji yaymayıb, sürətləndirir. Alim elektronların digər orbitə köçürdüyü zaman sərbəst buraxılan quanta - enerji hissələrinin konsepsiyasını təqdim edir.

Beləliklə Niels Bohr yeni bir elm sahəsinin - kvant fizikasının qurucularından biri oldu. Rutherford modelinin düzgünlüyünü sübut etdi. Nəticədə maddənin konsepsiyası və hərəkəti tamamilə dəyişdi. Model bəzən Bohr-Ruterford atomu adlanır.

Alim haqqında maraqlı faktlar

Nobel mükafatı Ernest Ruterford, həyatının ən əhəmiyyətli nailiyyətini daha əvvəldən qəbul etdi - atom nüvəsini kəşf etdi və atomun gezegen modelini qurdu.

Rutherfordun əlamətdar kəşfi, atom nüvəsinin quruluşunu öyrənən yeni bir sənayenin ortaya çıxmasına gətirib çıxardı. Nüvə və ya nüvə fizikası deyildi.

Fizikaçı təkcə tədqiqata deyil, həm də tədris qabiliyyətinə sahib idi. Tələbələrinin on ikisi fizika və kimya sahəsində Nobel mükafatı laureatları idi. Bunlar arasında Frederic Soddy, Henry Moseley, Otto Gan və digər tanınmış şəxslər var.

Bir alim tez-tez yanlış olan azotun aşkarlanması ilə hesablanır. Axı bu başqa məşhur Rutherford idi. Qazı görkəmli fizikdən bir əsr əvvəl yaşayan bir botanik və kimyaçı Daniel Ruterford tərəfindən aşkar edilmişdir.

Nəticə

Britaniyalı alim Ernest Ruterford təcrübələrinə olan arzusu üçün həmkarları arasında məşhur olmuşdur. Həyatı boyunca alim alfa və beta hissəciklərini açmağa, çürük və yarım həyat qanununu formalaşdırmağa, atomun planetar modelini inkişaf etdirməyə nail olan bir çox təcrübə keçmişdir. Enerjiyə xarici bir mənbə olduğuna inanmadan əvvəl. Amma elm dünyası Rutherfordun hansı hissəcikləri aşkar etdiyini bildikdən sonra fiziklər ağıllarını dəyişdilər. Alimin nailiyyətləri fizika və kimya inkişafında böyük addımlar atmağa kömək etdi və nüvə fizikası kimi bir sənayenin yaranmasına kömək etdi.