Ernest Rutherford: biografija, iskustva, otkrića

Ernest Rutherford (godina života: 30.08.1871 - 10.19.1937) - Britanski fizičar, osnivač planetarno modelu atoma, utemeljitelja nuklearne fizike. Bio je član Royal Society of London, a od 1925. do 1930. godine - i njegov predsjednik. Ovaj čovjek - vlasnik Nobelova nagrada za kemiju,

Budućnost znanstvenik rođen u obitelji James Rutherford, kolar, i Martha Thompson, profesor. Osim njega, obitelj je imala 5 kćeri i šest sinova.

Obrazovanje i prva nagrada

Prije 1889 obitelj se preselila iz Novog Zelanda South Island na sjeveru, Ernest Rutherford je studirao u gradu Christchurch, Canterbury College. Već u to vrijeme mi je pokazao sjajan mogućnost da budući znanstvenik. Nakon kraja 4. godine, Ernest je nagrađen za najbolji rad u području matematike, a osvojio je 1. mjesto u gospodara ispita iz fizike i matematike.

Izum je magnetski detektor

Postati majstor umjetnosti, Rutherford je napustio fakultet. On je pao u samostalni znanstveni rad na željeznoj magnetizacije. Oni su dizajnirani i izgrađen poseban uređaj - magnetski detektor, koji je postao jedan od prvih svjetskih elektromagnetskih valova prijemnika, kao i "ulaznica" Rutherford u velikoj znanosti. Njegov život ubrzo je došlo do značajne promjene.

Rutherford je poslao u Englesku

Najdarovitijih mladih podanici engleske krune iz Novog Zelanda uvjetom dvogodišnji Fellowship. World Expo 1851, koji je dao priliku da ide u Englesku na studij znanosti. 1895. odlučeno je da se dva kivi dostojan takve časti - fizičar i kemičar Rutherford Maclaurin. Međutim, bilo je samo jedno mjesto, a nadam se Ernest propali. Srećom, Maclaurin je bio prisiljen obiteljskim prilikama napustiti putovanje, Ernest Rutherford, u jesen 1895. godine stigao u Englesku. Ovdje je počeo raditi na Sveučilištu Cambridge (u Kavendishevskoy laboratoriju) i postao prvi doktorski student Ivan. Thomson, njegov redatelj (na slici dolje).

Proučavanje Becquerel zraka

Thomson je već bio Poznati znanstvenik, jedan od članova poštovan od sviju Royal Society of London. Sposobnost Rutherford je brzo procijeniti i pozvao ga da radi na proučavanju ionizacije plinova pod utjecajem X-zrake, koje je provode. Međutim, već 1898. godine, u ljeto, Ernest je uzimanje svoje prve korake u drugom polju studija. On je bio zainteresiran "Becquerel zrake", Zračenje iz urana soli, otkrio Becquerel, fizičar iz Francuske, a kasnije je postao poznat kao radioaktivnosti. Francuski znanstvenik i kurije, aktivno su sudjelovali u njegovom istraživanju. Godine 1898., rad uključeni i Ernest Rutherford. Ovaj znanstvenik otkrili da zrake unijeti podatke struje alfa jezgre, pozitivno nabijene čestice (alfa), kao i struje elektrona (beta čestica).

Daljnje proučavanje urana zraka

U Parizu akademije znanosti 18. srpnja 1898 predstavljao je rad kiri, koji pobudila veliko zanimanje Rutherford. U njemu, autori su istaknuli da pored urana i drugih radioaktivnih tamo (ovaj pojam je prvi put da se koriste samo onda) elemenata. Rutherford je kasnije uveo koncept Poluživot - Jedan od glavnih obilježja tih elemenata.

Ernest je u prosincu 1897. proširio izložbeni stipendiju. Znanstvenik imali priliku da daljnje proučavanje urana zrake. Međutim, u travnju 1898. godine u Montrealu lokalna upražnjeno mjesto profesora Mc Gillskogo Sveučilišta i Ernesta odlučio otići u Kanadu. Prošlo je vrijeme za nasljedovanje. Bilo je jasno da je Rutherford je spreman raditi samostalno.

Kretanje u Kanadi i novom poslu

U jesen 1898. godine trebalo je premjestiti na Kanadu. Isprva, podučavanje Rutherford nije otišao vrlo uspješna: studenti nisu bili po ukusu predavanja, mladi profesor koji još nisu naučili da se u potpunosti osjetiti publiku, nered značajke. Znanstveni rad također ima neke poteškoće zbog činjenice da je dolazak naručenih Rutherford radioaktivnih lijekova odgođen. Međutim, sve hrapavost izgladiti uskoro, Ernest započelo je razdoblje sreće i uspjeha. Međutim, to je teško prikladno govoriti o uspjesima: sve postiže radom, koji su uključeni svoje nove prijatelje i suradnike.

Otkriće zakona radioaktivnih transformacija

Oko Rutherford je već formirana atmosferu stvaralačkog zanosa i strasti. Rad je bio radostan i stresan, to dovodi do većeg uspjeha. Rutherford je 1899. otvorio torij emanacija. Zajedno s Soddy, u 1902-1903 već je došao do općeg zakona koji se primjenjuje na sve radioaktivne transformacije. Potrebno je reći malo više detalja o ovom značajnom znanstvenom događaju.

Znanstvenici diljem svijeta da čvrsto uhvatite vrijeme da je nemoguće da se transformiraju jedan od kemijskih elemenata u drugi, tako da bi trebao pokopati san alkemičara ikad izaći iz vodećeg zlata. I ovdje je bilo posla u kojem je konstatirano da je radioaktivni raspad transmutacije elemenata, ne samo dogoditi, ali oni ne mogu biti ni usporiti ili zaustaviti. Osim toga, zakoni ovih transformacija su formulirani. Danas, mi razumijemo da je to nuklearna punjenja određuju kemijska svojstva elementa i njegovog položaja u periodnom sustavu. Kada se dvije jedinice zadužene za jezgre smanjuje, koja se javlja na alfa raspad, to "potezi" do dva stanica u periodnom sustavu. Jedna stanica prema dolje, on kreće u elektroničkom beta raspada, a kavez - s pozitron. Unatoč očiglednost ovog zakona i prividnoj jednostavnosti, to otkriće je bio jedan od najvažnijih zbivanja u znanosti početkom 20. stoljeća.

Brak Mary Georgine Newton, rođena kćer

U isto vrijeme došlo je važan događaj u osobnom životu Ernesta. 5 godina nakon angažmana Mary Georgine Newton udala znanstvenik Ernest Rutherford, čija biografija je već obilježen značajnim postignućima. Ova djevojka je bila kći ljubavnica pansiona u Christchurchu, gdje je nekada živio. Godine 1901., 30. ožujka, rođen je jedina kćer u obitelji Rd. Ovaj događaj je gotovo poklopio s rođenjem fizikalne znanosti novog poglavlja - nuklearna fizika. I 2 godine kasnije, Rutherford je postao član Royal Society of London.

Knjige Rutherford eksperimenti na radiografiju folije alfa čestice

Ernest je stvorio dvije knjige, koja sumira rezultate svojih znanstvenih istraživanja i dostignuća. Prvi objavljeni pod naslovom "radioaktivnost" 1904. "radioaktivni transformacije" Činilo se godinu dana kasnije. Autor ove knjige počinje u trenutku pokazala je nova studija. Shvatio je da dolazi od atoma radioaktivnog zračenja, ali je ostao potpuno opskurna mjesto svog podrijetla. Treba pregledati temeljne uređaj. Zatim Ernest okrenuli tehnici radioloških alfa čestica, s kojim je započeo svoj rad na Thomson. U pokusima istraživali kako je protok tih čestica prolazi kroz tanke folije lišća.

Prvi model atoma predložio Thomson

Prvi model atoma, kada je postalo poznato da je predloženi negativni naboj elektrona. Međutim, oni su uključeni u atoma električno neutralan u cjelini. Tako je u svom sastavu mora biti nešto što ima pozitivan naboj. Kako bi riješio taj problem Thomson je predložio sljedeći model: Atom - nešto poput kapi, pozitivno nabijenu, čiji je polumjer 100000000. djelić centimetra. Unutar njega postoji maleni elektrona s negativnim nabojem. Oni nastoje pod utjecajem Coulomb snaga zauzeti položaj u središtu atoma, ali ako će se nešto izbaciti iz ravnoteže, oni osciliraju, u pratnji zračenja. Ovaj model objašnjava postojanje spektara emisije - činjenica koja je poznata u to vrijeme. Iz eksperimenata je postalo jasno da je približno jednaka svojim dimenzijama iu krutim tvarima udaljenosti između atoma. To je očito, dakle, da alfa-čestice ne mogu letjeti kroz foliju, kao kamen ne lete kroz šumu, u kojoj stabla su gotovo jedni pored drugih. Međutim, prvi počinio Rutherford iskustvo pokazuje da to nije. Većina čestica alfa, gotovo bez odstupanja, prožeta foliju, a samo neki od promatranog odstupanja, ponekad značajno. To je bio vrlo zainteresiran za Ernest Rutherford. Zanimljivosti zahtijevaju daljnje istraživanje.

Planetarni model Rutherford

Video: Iskustvo Rezerforda.avi

A onda se ponovno pojavili Rutherford intuiciju i sposobnost znanstvenika da razumiju jezik prirode. Ernest čvrsto odbio ponudu Thomson model atoma. Rutherford eksperimenti doveli su do toga da pruži, zove planetarne. Prema njezinim riječima, u središtu atoma je jezgra, koja se usredotočuje na cijelu masu atoma, unatoč relativno maloj veličini. A oko jezgre, poput planeta koji kruže oko Sunca, elektroni pomaknuti. Njihova masa je mnogo manja od alfa čestica, zbog čega je prošle gotovo ne odstupaju kada prožimaju elektronske oblake. A tek kad blizu jezgre, pozitivno nabijene, leti alfa čestica, Coulombo- odbojnost snagu sposobnu da oštro savijati putanju njegovog kretanja. Takva je teorija Rutherford. Naravno, to je bilo veliko otkriće.

Zakoni elektrodinamike i planetarni modela

Rutherford je iskustvo bilo dovoljno da uvjeri mnoge znanstvenike na postojanje planetarnog modela. Međutim, ispostavilo se da to nije tako jednostavno. Rutherford formula, koju je donio podržati ovaj model je u skladu s podacima dobivenim tijekom eksperimenta. Međutim, ona je prkosila zakonima elektrodinamike!

Video: Rutherford Iskustvo 1989

Ti zakoni, koji su utvrđeni uglavnom Maxwell i Faraday tvrde da je naboj brzo kreće zrači elektromagnetske valove i izgubio zbog te energije. U Rutherford atom elektron kreće u području Coulombovom jezgre i ubrzan, prema Maxwell teorija, mora izgubiti svu energiju za deset milijunti dio sekunde, a zatim pada u jezgru. Međutim, to se nije dogodilo. Prema tome, Rutherford formula odbijen Maxwellove teorije. Ernest je bio svjestan toga, kada je 1907. godine bilo je vrijeme da se vrati u Englesku.

Prelazak na Manchester i Nobelovu nagradu

Djela Ernesta u Mac Gilskom Sveučilište pridonijela činjenica da je postao vrlo poznat. Rutherford je započeo takmičenje međusobno pozvati u istraživačkim centrima diljem svijeta. Znanstvenik proljeće 1907. odlučio napustiti Kanadu i stigao u Manchester, University of Victoria, gdje je nastavio studij. Uz H.Geygerom je izrađen u 1908 brojaču alfa čestica - novi uređaj, koji je odigrao važnu ulogu u objašnjavanju činjenicu da alfa čestice - helij atoma dvaput ionizira. Ernest Rutherford, čije se otvaranje bili od velike važnosti, 1908. dobio je Nobelovu nagradu (u kemiji, a ne fizika!).

Suradnja s Niels Bohr

U međuvremenu, planetarni modela zauzeta svojim mislima sve više i više. A u ožujku 1912., Rutherford je počela surađivati ​​i sprijateljiti s Niels Bohr. Najveća zasluga Bora (foto što je prikazano u nastavku) je da je uveo temelja nove značajke u planetarnom modelu - ideju kvanta.

je iznijela "postulati"Što se činilo na prvi pogled samo-kontradiktorni. Prema njegovim riječima, u atomu ima orbitu. Elektron se kreće kroz njih, ne zrači, suprotno zakonima elektrodinamike, iako je ubrzan. Ovaj znanstvenik ima pravilo koje se može koristiti za pronaći ove orbite. Otkrio je da zrake svjetlosti pojavljuje samo tijekom prijelaza elektrona iz orbite u orbitu. atomska Model Rutherford Bora riješio sam mnoge probleme, kao i proboj u svijet novih ideja. Njegova otkriće dovelo do radikalne revizije ideja o ma, o njegovom kretanju.

Video: Ernest Rutherford. Atom, koji je sagradio ..

Nadalje opsežna aktivnost

Godine 1919. Rutherford je postao profesor na Sveučilištu Cambridge i direktor Kavendishevskoy laboratorija. Deseci znanstvenika ga s pravom smatra svojim učiteljem, uključujući i kasnije dobio Nobelovu nagradu. To je Ivan. Chadwick, H. Moseley, M. Oliphant, George. Cockcroft, Hahn, W. Heitler, YB Chariton, PL Kapitsa, G. Gamow i dr. Protok priznanja i odlikovanja postala obilnija. Godine 1914. Rutherford je dobio plemstvo. Predsjednik Britanske udruge, postao je 1923. godine, a od 1925. do 1930. bio je predsjednik Royal Society. Baron Ernest dobila 1931. godine i postao gospodar. Međutim, unatoč višem opterećenju, a ne samo znanstvene, on nastavlja napad na otajstvo atoma i jezgri.

Nudimo vam zanimljiv podatak vezan uz znanstvene aktivnosti Rutherford. Poznato je da je Ernest Rutherford koristiti sljedeće kriterije pri odabiru osoblja: on je dao čovjeku koji je došao s njim po prvi put, posao, i ako je novi zaposlenik onda pitali što i kako dalje, odmah je dobio otkaz.

Video: Nikola Tesla - Crni mag ili znanstvenik? (Documentary, biografija 2015)

Znanstvenici su već počeli eksperimentirati, koji je završio u otkrivanju njihove umjetne cijepanje atomske jezgre i umjetne transmutacije kemijskih elemenata. Godine 1920. Rutherford je predvidio postojanje deuteron i neutrona, a 1933. postaje inicijator i sudionik u eksperimentu potvrditi postojeći odnos u nuklearnim procesima energije i mase. Godine 1932., u travnju je podržao ideju koristeći protona akceleratori u proučavanju nuklearnih reakcija.

Rutherford smrt

Veliki utjecaj na znanost i tehnologiju na živote milijuna ljudi imali djela Ernest Rutherford i rad njegovih učenika iz nekoliko generacija. Veliki znanstvenik, naravno, nije mogao pomoći, ali mislim o tome da li je taj utjecaj je pozitivan. Međutim, on je optimist, vjeruje u znanost i ljudi. Ernest Rutherford, kratka biografija koju je opisao nam je umro 1937. godine, 19. listopada. Pokopan je u Westminsterskoj opatiji.