1939年诺贝尔物理学奖——回旋加速器的发明
质谱仪和回旋加速器
1.3质谱仪和回旋加速器一、单选题1．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物理学奖，其原理如图所示，置于真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f ，加速电压为U 。
若A 处粒子源产生质子的质量为m 、电荷量为q +，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。
则下列说法正确的是（ ）A ．带电粒子由加速器的边缘进入加速器B ．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大C ．质子离开回旋加速器时的最大动能与D 形盒半径成正比D ．该加速器加速质量为4m 、电荷量为2q 的α粒子时，交流电频率应变为2f 2．质谱仪的结构原理图如图所示，带有小孔的两个水平极板12S S 、间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N 内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底片P 上。
不计质子和氚核的重力及它们间的相互作用。
则下列判断正确的是（ ）A ．质子和氚核在极板12S S 、B ．质子和氚核在磁场中运动的时间之比为C ．质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D．质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为3．笔记本电脑趋于普及，电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。
如图，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。
当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向上的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。
则关于元件的说法正确的是（）A．前表面的电势比后表面的高B．前、后表面间的电压U与v有关C．前、后表面间的电压U与c成正比D．自由电子受到的洛伦兹力大小为eU c4．1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。
高中物理第一题常考的物理学史
高中物理第一题常考的物理学史(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高中物理第一题常考的物理学史1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验；3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。
4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）6、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。
17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；10、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
历届诺贝尔物理学奖得主及成就
诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖是1900年6月根据诺贝尔的遗嘱设立的，属诺贝尔奖之一。
该奖项旨在奖励那些对人类物理学领域里作出突出贡献的科学家。
由瑞典皇家科学院颁发奖金，每年的奖项候选人由瑞典皇家自然科学院的瑞典或外国院士、诺贝尔物理和化学委员会的委员、曾被授与诺贝尔物理或化学奖金的科学家、在乌普萨拉、隆德、奥斯陆、哥本哈根、赫尔辛基大学、卡罗琳医学院和皇家技术学院永久或临时任职的物理和化学教授等科学家推荐。
奖项由来诺贝尔生于瑞典的斯德哥尔摩，诺贝尔一生致力于炸药的研究，在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。
他不仅从事理论研究，而且进行工业实践。
他一生共获得技术发明专利355项，并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。
1896年12月10日，诺贝尔在意大利逝世。
逝世的前一年，他留下了遗嘱，设立诺贝尔奖。
据此，1900年6月瑞典政府批准设置了诺贝尔基金会，并于次年诺贝尔逝世5周年纪念日，即1901年12月10日首次颁发诺贝尔奖。
自此以后，除因战时中断外，每年的这一天分别在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆举行隆重授奖仪式。
1968年瑞典中央银行于建行300周年之际，提供资金增设诺贝尔经济奖（全称为瑞典中央银行纪念阿尔弗雷德·伯恩德·诺贝尔经济科学奖金，亦称纪念诺贝尔经济学奖，并于1969年开始与其他5项奖同时颁发。
诺贝尔经济学奖的评选原则是授予在经济科学研究领域作出有重大价值贡献的人，并优先奖励那些早期作出重大贡献者。
颁奖时间每次诺贝尔奖的发奖仪式都是下午举行，这是因为诺贝尔是1896年12月10日下午4:30去世的。
为了纪念这位对人类进步和文明作出过重大贡献的科学家，在1901年第一次颁奖时，人们便选择在诺贝尔逝世的时刻举行仪式。
这一有特殊意义的做法一直沿袭到如今。
评选过程每年9月至次年1月31日，接受各项诺贝尔奖推荐的候选人。
通常每年推荐的候选人有1000— 2000人。
物理学家和他们的故事 劳伦斯
在1938年4月30日给查德威克的信中，他无法抑制对可能的医学突破的兴奋之情：
关于人工放射性物质和中子在医学研究和临床治疗上的重要作用已毫无疑问，因此我认为您在伦敦的生物物理学方面的朋友，应该建造一台回旋加速器进行这方面的探索。作为一个由于实验仍在进展还需大约一年才能明确地公之于众的。现在不应该提及的例子，我想提一下，目前我的弟弟约翰·劳伦斯正利用放射性磷治疗一名骨髓性白血病患者，取得了显著的效果。最近他一直在研究老鼠的白血病，发现放射性磷不仅被骨骼和淋巴组织有选择性地吸收，而且还被病变的白细胞以不寻常的程度吸收。例如，他发现患病动物每克脾组织所吸收的放射性磷是正常动物每克脾组织所吸收的5倍，这暗示着临床治疗人类疾病的可能性。从一月初开始，在大约两个月的期间内，他给一个白血病患者总共施用了70mC的放射性磷。起先患者的白细胞数为60万，而红细胞数为250万。放射性磷施用不久，白细胞数量稳定下降，骨髓细胞数量比其他细胞数量下降得更快，而红细胞数量稳定地增加到正常值。几周以前，患者的血象已经接近了正常，白细胞总数大约为0.8万，而红细胞数为500万，只有低于0.5%的白细胞被诊断为病变细胞。现在放射性磷治疗已经结束，患者正在被观察随后会出现什么情况。约翰医生和所有医务人员都觉得这位患者对放射性磷的反应是显著的，但是在另一方面，他们觉得还没有证据表明放射性磷已经治愈了这种疾病。恐怕如果我弟弟知道了我向您叙述这些，他一定会责备我的。
1932年，劳伦斯与耶鲁医学院名誉教务长的女儿布卢默(M．K．Blumer)结婚，生有两男四女。
劳伦斯的生活节奏很快，不知疲倦，他总是一位鼓舞人心的领导者。1958年，他作为美国代表，去日内瓦参加了西方和苏维埃集团科学家的会议，讨论了核试验检测方法。在这次会谈期间，劳伦斯病倒了，在他回到加利福尼亚后一个月于1958年8月27日劳伦斯在加州帕洛河阿托去世，终年57岁。1961年美国一个研究小组在劳伦斯曾经工作过的实验室里发现了一种新的元素，也就是第103号元素，人们为了纪念劳伦斯，把它叫他“铹”。
《回旋加速器》教学的反思
《回旋加速器》教学的反思高中物理新课程标准将学生探究能力的培养作为物理教学的目标之一，探究性教学法是培养学生科学探究能力和创新能力的一种重要的教学方法。
在教学活动中，教师通过创设问题情景来引导学生通过分析判断、交流讨论、总结归纳及教师的点拨提示等途径。
使学生理解、掌握知识，进而产生创见并能发现问题、分析问题和解决问题。
这里，我以“回旋加速器”一节为例，谈谈探究性教学的过程及体会。
1探究性学习的阅读准备阶段先给出如下材料，让学生阅读并思考：材料1：在现代物理学中，人们要用能量很高的带电粒子去轰击原子核，来观察它们的变化情况，怎样才能在实验室里大量产生高能量的带电粒子呢?这就要用一种常用的实验设备——加速器。
思考：请你根据已学过的知识，设计一种加速器，并画出原理图。
接着将学生所画的加速器的原理图投影展示出来，如图1所示。
®I s®l!II!卜+1/6+-i--+「+4「雄二螳三跳n®2图L图再给出一段材料，进一步启发学生思考：材料2：这种加速器的原理是利用电场进行加速的，早期的加速器就是利用高压电源的电势差来加速带电粒子的。
但它受实际所能达到的电势差的限制，粒子获得的能量只能达到几十万到几兆eV。
如何改进加速器，使粒子能获得更高的能量呢?让学生汇报改进的方法：采用多级电场的加速，如图2所示。
教师评价学生的设计思想：采用这种多级直线加速器，是很合乎道理的想法，但要实现这一设想，需要建一个很长很长的实验装置，长度要达几km到几十km，其中包含多级提供加速电压的装置。
在2O世纪初，人们很难建造。
思考：能否设计一种加速器，使粒子在较小的空间内得到电场多次的加速呢?体会：在阅读准备阶段，教师在课前要精心编写材料和思考题，创设问题情景，以激发学生解决问题的动机。
在课上让学生通过阅读，驱使他们在好奇心的诱发下去思考、去探究。
2交流、讨论阶段将学生分成若干小组，先让学生各自独立思考，并在小组内交流讨论，筛选出一种小组内一致同意的方案，然后由各组代表在课堂上展示原理图并陈述自己设计的思想。
1901至今历届诺贝尔物理学奖得主及小故事
目录1901-1950 (1)1951-1980 (4)1981-2000 (7)2001-2010 (8)2011-2020 (10)2021 (12)独享还是共享？ (13)人选空缺怎么办？ (13)最年轻和最年长的获奖者 (13)史上获两次诺贝尔物理学奖的人 (14)获得诺贝尔物理学奖的华人科学家 (14)作为根据诺贝尔遗嘱设立的五大奖项之一，物理学奖被授予“在物理学领域作出最重要发现或发明的人”，与其他诺贝尔奖相比，物理学奖的荐举和甄选过程更长、更缜密。
诺贝尔物理学奖规则规定，获奖者的贡献必须“已经受时间的考验”。
这意味着诺贝尔委员会往往会在科学发现的数十年以后才会为此颁发奖项。
自1901年设立至今，诺贝尔物理学奖已走过百年历程，记录了物理学发展史上的无数个里程碑，已成为人类文明不可分割的一部分。
1901-19501、1901年：威尔姆·康拉德·伦琴（德国）发现X射线2、1902年：亨德瑞克·安图恩·洛伦兹（荷兰）、塞曼（荷兰）关于磁场对辐射现象影响的研究3、1903年：安东尼·亨利·贝克勒尔（法国）发现天然放射性；皮埃尔·居里（法国）、玛丽·居里（波兰裔法国人）发现并研究放射性元素钋和镭4、1904年：瑞利（英国）气体密度的研究和发现氩5、1905年：伦纳德（德国）关于阴极射线的研究6、1906年：约瑟夫·汤姆生（英国）对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子7、1907年：迈克尔逊（美国）发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究8、1908年：李普曼（法国）发明彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律）9、1909年：伽利尔摩·马克尼（意大利）、布劳恩（德国）发明和改进无线电报；理查森（英国）从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律10、1910年：范德华（荷兰）关于气态和液态方程的研究11、1911年：维恩（德国）发现热辐射定律12、1912年：达伦（瑞典）发明可用于同燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动调节装置13、1913年：卡末林－昂内斯（荷兰）关于低温下物体性质的研究和制成液态氦14、1914年：马克斯·凡·劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现象15、1915年：威廉·亨利·布拉格、威廉·劳伦斯·布拉格（英国）用X射线对晶体结构的研究16、1916年：未颁奖17、1917年：查尔斯·格洛弗·巴克拉（英国）发现元素的次级X辐射特性18、1918年：马克斯·卡尔·欧内斯特·路德维希·普朗克（德国）对确立量子论作出巨大贡献19、1919年：斯塔克（德国）发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象20、1920年：纪尧姆（瑞士）发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性21、1921年：阿尔伯特·爱因斯坦（德国）他对数学物理学的成就，特别是光电效应定律的发现22、1922年：尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔（丹麦）关于原子结构以及原子辐射的研究23、1923年：罗伯特·安德鲁·密立根（美国）关于基本电荷的研究以及验证光电效应24、1924年：西格巴恩（瑞典）发现X射线中的光谱线25、1925年：弗兰克·赫兹（德国）发现原子和电子的碰撞规律26、1926年：佩兰（法国）研究物质不连续结构和发现沉积平衡27、1927年：康普顿（美国）发现康普顿效应；威尔逊（英国）发明了云雾室，能显示出电子穿过空气的径迹28、1928年：理查森（英国）研究热离子现象，并提出理查森定律29、1929年：路易·维克多·德布罗意（法国）发现电子的波动性30、1930年：拉曼（印度）研究光散射并发现拉曼效应31、1931年：未颁奖32、1932年：维尔纳·海森伯（德国）在量子力学方面的贡献33、1933年：埃尔温·薛定谔（奥地利）创立波动力学理论；保罗·阿德里·莫里斯·狄拉克（英国）提出狄拉克方程和空穴理论34、1934年：未颁奖35、1935年：詹姆斯·查德威克（英国）发现中子36、1936年：赫斯（奥地利）发现宇宙射线；安德森（美国）发现正电子37、1937年：戴维森（美国）、乔治·佩杰特·汤姆生（英国）发现晶体对电子的衍射现象38、1938年：恩利克·费米（意大利）发现由中子照射产生的新放射性元素并用慢中子实现核反应39、1939年：欧内斯特·奥兰多·劳伦斯（美国）发明回旋加速器，并获得人工放射性元素40、1940—1942年：未颁奖41、1943年：斯特恩（美国）开发分子束方法和测量质子磁矩42、1944年：拉比（美国）发明核磁共振法43、1945年：沃尔夫冈·E·泡利（奥地利）发现泡利不相容原理44、1946年：布里奇曼（美国）发明获得强高压的装置，并在高压物理学领域作出发现45、1947年：阿普尔顿（英国）高层大气物理性质的研究，发现阿普顿层（电离层）46、1948年：布莱克特（英国）改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现47、1949年：汤川秀树（日本）提出核子的介子理论并预言∏介子的存在48、1950年：塞索·法兰克·鲍威尔（英国）发展研究核过程的照相方法，并发现π介子1951-198049、1951年：科克罗夫特（英国）、沃尔顿（爱尔兰）用人工加速粒子轰击原子产生原子核嬗变50、1952年：布洛赫、珀塞尔（美国）从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法51、1953年：泽尔尼克（荷兰）发明相衬显微镜52、1954年：马克斯·玻恩（英国）在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献；博特（德国）发明了符合计数法，用以研究原子核反应和γ射线53、1955年：拉姆（美国）发明了微波技术，进而研究氢原子的精细结构；库什（美国）用射频束技术精确地测定出电子磁矩，创新了核理论54、1956年：布拉顿、巴丁（犹太人）、肖克利（美国）发明晶体管及对晶体管效应的研究55、1957年：李政道、杨振宁（美籍华人）发现弱相互作用下宇称不守衡，从而导致有关基本粒子的重大发现56、1958年：切伦科夫、塔姆、弗兰克（苏联）发现并解释切伦科夫效应57、1959年：塞格雷、欧文·张伯伦(OwenChamberlain)（美国）发现反质子58、1960年：格拉塞（美国）发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室59、1961年：霍夫斯塔特（美国）关于电子对原子核散射的先驱性研究,并由此发现原子核的结构；穆斯堡尔（德国）从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯堡尔效应60、1962年：达维多维奇·朗道（苏联）关于凝聚态物质，特别是液氦的开创性理论61、1963年：维格纳（美国）发现基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理；梅耶夫人（美国人.犹太人）、延森（德国）发现原子核的壳层结构62、1964年：汤斯（美国）在量子电子学领域的基础研究成果，为微波激射器、激光器的发明奠定理论基础；巴索夫、普罗霍罗夫（苏联）发明微波激射器63、1965年：朝永振一郎（日本）、施温格、费因曼（美国）在量子电动力学方面取得对粒子物理学产生深远影响的研究成果64、1966年：卡斯特勒（法国）发明并发展用于研究原子内光、磁共振的双共振方法65、1967年：贝蒂（美国）核反应理论方面的贡献，特别是关于恒星能源的发现66、1968年：阿尔瓦雷斯（美国）发展氢气泡室技术和数据分析，发现大量共振态67、1969年：盖尔曼（美国）对基本粒子的分类及其相互作用的发现68、1970年：阿尔文（瑞典）磁流体动力学的基础研究和发现，及其在等离子物理富有成果的应用；内尔（法国）关于反磁铁性和铁磁性的基础研究和发现69、1971年：加博尔（英国）发明并发展全息照相法70、1972年：巴丁、库柏、施里弗（美国）创立BCS超导微观理论71、1973年：江崎玲于奈（日本）发现半导体隧道效应；贾埃弗（美国）发现超导体隧道效应；约瑟夫森（英国）提出并发现通过隧道势垒的超电流的性质，即约瑟夫森效应72、1974年：马丁·赖尔（英国）发明应用合成孔径射电天文望远镜进行射电天体物理学的开创性研究；赫威斯（英国）发现脉冲星73、1975年：阿格·N·玻尔、莫特尔森（丹麦）、雷恩沃特（美国）发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并且根据这种联系提出核结构理论74、1976年：丁肇中、里希特（美国）各自独立发现新的J/ψ基本粒子75、1977年：安德森、范弗莱克（美国）、莫特（英国）对磁性和无序体系电子结构的基础性研究76、1978年：卡皮察（苏联）低温物理领域的基本发明和发现；彭齐亚斯、R·W·威尔逊（美国）发现宇宙微波背景辐射77、1979年：谢尔登·李·格拉肖、史蒂文·温伯格（美国）、阿布杜斯·萨拉姆（巴基斯坦）关于基本粒子间弱相互作用和电磁作用的统一理论的贡献，并预言弱中性流的存在78、1980年：克罗宁、菲奇（美国）发现电荷共轭宇称不守恒1981-200079、1981年：西格巴恩（瑞典）开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析；布洛姆伯根（美国）非线性光学和激光光谱学的开创性工作；肖洛（美国）发明高分辨率的激光光谱仪80、1982年：K·G·威尔逊（美国）提出重整群理论，阐明相变临界现象81、1983年：萨拉马尼安·强德拉塞卡（美国）提出强德拉塞卡极限，对恒星结构和演化具有重要意义的物理过程进行的理论研究；福勒（美国）对宇宙中化学元素形成具有重要意义的核反应所进行的理论和实验的研究82、1984年：卡洛·鲁比亚（意大利）证实传递弱相互作用的中间矢量玻色子[[W+]],W-和Zc的存在；范德梅尔（荷兰）发明粒子束的随机冷却法，使质子-反质子束对撞产生W 和Z粒子的实验成为可能83、1985年：冯·克里津（德国）发现量子霍耳效应并开发了测定物理常数的技术84、1986年：鲁斯卡（德国）设计第一台透射电子显微镜；比尼格（德国）、罗雷尔（瑞士）设计第一台扫描隧道电子显微镜85、1987年：柏德诺兹（德国）、缪勒（瑞士）发现氧化物高温超导材料86、1988年：莱德曼、施瓦茨、斯坦伯格（美国）产生第一个实验室创造的中微子束，并发现中微子，从而证明了轻子的对偶结构87、1989年：拉姆齐（美国）发明分离振荡场方法及其在原子钟中的应用；德默尔特（美国）、保尔（德国）发展原子精确光谱学和开发离子陷阱技术88、1990年：弗里德曼、肯德尔（美国）、理查·爱德华·泰勒（加拿大）通过实验首次证明夸克的存在89、1991年：皮埃尔·吉勒德－热纳（法国）把研究简单系统中有序现象的方法推广到比较复杂的物质形式，特别是推广到液晶和聚合物的研究中90、1992年：夏帕克（法国）发明并发展用于高能物理学的多丝正比室91、1993年：赫尔斯、J·H·泰勒（美国）发现脉冲双星，由此间接证实了爱因斯坦所预言的引力波的存在92、1994年：布罗克豪斯（加拿大）、沙尔（美国）在凝聚态物质研究中发展了中子衍射技术93、1995年：佩尔（美国）发现τ轻子；莱因斯（美国）发现中微子94、1996年：D·M·李、奥谢罗夫、R·C·理查森（美国）发现了可以在低温度状态下无摩擦流动的氦同位素95、1997年：朱棣文、W·D·菲利普斯（美国）、科昂·塔努吉（法国）发明用激光冷却和捕获原子的方法96、1998年：劳克林、霍斯特·路德维希·施特默、崔琦（美国）发现并研究电子的分数量子霍尔效应97、1999年：H·霍夫特、韦尔特曼（荷兰）阐明弱电相互作用的量子结构98、2000年：阿尔费罗夫（俄国）、克罗默（德国）提出异层结构理论，并开发了异层结构的快速晶体管、激光二极管；杰克·基尔比（美国）发明集成电路2001-201099、2001年：克特勒（德国）、康奈尔、卡尔·E·维曼（美国）在“碱金属原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基本性质研究”方面取得成就100、2002年：雷蒙德·戴维斯、里卡尔多·贾科尼（美国）、小柴昌俊（日本）“表彰他们在天体物理学领域做出的先驱性贡献，其中包括在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙Ｘ射线源”方面的成就。
1935-1942年诺贝尔物理学奖获得者简介概要
1938：中子辐照可产生的新放射性元素，以及慢中子 引发的核反应的发现
恩里科· 费米 （Enrico Fermi） 1901.9.29－1954.11.28 美籍意大利裔物理学家，被公认为二十世纪的首席 物理大师之一，首创了β衰变理论，是弱相互作用理论的 前导，负责设计建造了世界首座自持续链式裂变核反应 堆，曼哈顿计划的主要领导者，与罗伯特· 奥本海默共同 被尊称为原子弹之父。以其名命名的有费米黄金定则、 费米-狄拉克统计、费米子、费米面、费米液体及费米常 数等。他的学生中有六位获得过诺贝尔物理学奖。 为纪念他，费米国家实验室和芝加哥大学的费米研究 所，以及100号化学元素镄都以其名字命名。 2008年6月11日发射的大面积伽玛射线空间望远镜于 同年8月26日改名为费米伽玛射线空间望远镜做为他身为 高能物理先驱的纪念。
诺贝尔物理学奖获得者简介 1935--1942
1935：发现中子
詹姆斯· 查德威克爵士，CH，FRS （Sir James Chadwick） 1891.10.20－1974.7.24 英国物理学家，曾在剑桥大学任教，后为 剑桥大学卡文迪许实验室副主任，任利物浦大 学教授，因“α射线穿过金属箔时发生偏离”的 成功实验，获英国国家奖学金。1932年在《自 然》发表《中子可能存在》，证实中子的存在 而获得诺贝尔物理学奖，曾领导英国的原子弹 研制工作，1945年被封为爵士。
历年诺贝尔物理学奖
历年诺贝尔物理学奖1901-19101901年诺贝尔物理学奖—— X射线的发现1902年诺贝尔物理学奖——塞曼效应的发现和研究1903年诺贝尔物理学奖——放射形的发现和研究1904年诺贝尔物理学奖——氩的发现1905年诺贝尔物理学奖——阴极射线的研究1906年诺贝尔物理学奖——气体导电1907年诺贝尔物理学奖——光学精密计量和光谱学研究1908年诺贝尔物理学奖——照片彩色重现1909年诺贝尔物理学奖——无线电报1910年诺贝尔物理学奖——气夜状态方程1911-19201911年诺贝尔物理学奖——热辐射定律的发现1912年诺贝尔物理学奖——航标灯自动调节器1913年诺贝尔物理学奖——低温物质的特性1914年诺贝尔物理学奖——晶体的X射线衍射1915年诺贝尔物理学奖—— X射线晶体结构分析1916年诺贝尔物理学奖——未授奖1917年诺贝尔物理学奖——元素的标识X辐射1918年诺贝尔物理学奖——能量级的发现1919年诺贝尔物理学奖——斯塔克效应的发现1920年诺贝尔物理学奖——合金的反常特性1921-19301921年诺贝尔物理学奖——对理论物理学的贡献1922年诺贝尔物理学奖——原子结构和原子光谱1923年诺贝尔物理学奖——基本电荷和光电效应实验1924年诺贝尔物理学奖—— X射线光谱学1925年诺贝尔物理学奖——弗兰克-赫兹实验1926年诺贝尔物理学奖——物质结构的不连续性1927年诺贝尔物理学奖——康普顿效应和威尔逊云室1928年诺贝尔物理学奖——热电子发射定律1929年诺贝尔物理学奖——电子的波动性1930年诺贝尔物理学奖——拉曼效应1931-19401931年诺贝尔物理学奖——未授奖1932年诺贝尔物理学奖——量子力学的创立1933年诺贝尔物理学奖——原子理论的新形式1934年诺贝尔物理学奖——未授奖1935年诺贝尔物理学奖——中子的发现1936年诺贝尔物理学奖——宇宙辐射和正电子的发现1937年诺贝尔物理学奖——电子衍射1938年诺贝尔物理学奖——中子辐照产生新放射性元素1939年诺贝尔物理学奖——回旋加速器的发明1940年诺贝尔物理学奖——未授奖1941-19501941年诺贝尔物理学奖——未授奖1942年诺贝尔物理学奖——未授奖1943年诺贝尔物理学奖——分子束方法和质子磁矩1944年诺贝尔物理学奖——原子核的磁特性1945年诺贝尔物理学奖——泡利不相容原理1946年诺贝尔物理学奖——高压物理学1947年诺贝尔物理学奖——电离层的研究v1948年诺贝尔物理学奖——云室方法的改进1949年诺贝尔物理学奖——预言介子的存在1950年诺贝尔物理学奖——核乳胶的发明1951-19601951年诺贝尔物理学奖——人工加速带电粒1952年诺贝尔物理学奖——核磁共振1953年诺贝尔物理学奖——相称显微法1954年诺贝尔物理学奖——波函数的统计解释和用符合法作出的发现1955年诺贝尔物理学奖——兰姆位移与电子磁矩1956年诺贝尔物理学奖——晶体管的发明1957年诺贝尔物理学奖——宇称守恒定律的破坏1958年诺贝尔物理学奖——切连科夫效应的发现和解释1959年诺贝尔物理学奖——反质子的发现1960年诺贝尔物理学奖——泡室的发明1961-19701961年诺贝尔物理学奖——核子结构和穆斯堡尔效应1962年诺贝尔物理学奖——凝聚态理论1963年诺贝尔物理学奖——原子核理论和对称性原理1964年诺贝尔物理学奖——微波激射器和激光器的发明1965年诺贝尔物理学奖——量子电动力学的发展1966年诺贝尔物理学奖——光磁共振方法1967年诺贝尔物理学奖——恒星能量的生成1968年诺贝尔物理学奖——共振态的发现1969年诺贝尔物理学奖——基本粒子及其相互作用的分类1970年诺贝尔物理学奖——磁流体动力学和新的磁性理论1971-19801971年诺贝尔物理学奖——全息术的发明1972年诺贝尔物理学奖——超导电性理论1973年诺贝尔物理学奖——隧道现象和约瑟夫森效应的发现1974年诺贝尔物理学奖——射电天文学的先驱性工作1975年诺贝尔物理学奖——原子核理论1976年诺贝尔物理学奖—— J/?粒子的发展1977年诺贝尔物理学奖——电子结构理论1978年诺贝尔物理学奖——低温研究和宇宙背景辐射1979年诺贝尔物理学奖——弱电统一理论1980年诺贝尔物理学奖—— C_P破坏的发现1981-19901981年诺贝尔物理学奖——激光光谱学与电子能谱学1982年诺贝尔物理学奖——相变理论1983年诺贝尔物理学奖——天体物理学的成就1984年诺贝尔物理学奖——W±和Z?粒子的发现1985年诺贝尔物理学奖——量子霍尔效应1986年诺贝尔物理学奖——电子显微镜与扫描隧道显微镜1987年诺贝尔物理学奖——高温超导电性1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究1989年诺贝尔物理学奖——原子钟和离子捕集技术1990年诺贝尔物理学奖——核子的深度非弹性散射1991-20011991年诺贝尔物理学奖——液晶和聚合物1992年诺贝尔物理学奖——多斯正比室的发明1993年诺贝尔物理学奖——新型脉冲星1994年诺贝尔物理学奖——中子谱学和中子衍射技术1995年诺贝尔物理学奖——中微子和重轻子的发现1996年诺贝尔物理学奖——发现氦-3中的超流动性1997年诺贝尔物理学奖——激光冷却和陷俘原子1998年诺贝尔物理学奖——分数量子霍耳效应的发现1999年诺贝尔物理学奖——亚原子粒子之间电弱相互作用的量子结构2000年诺贝尔物理学奖——半导体研究的突破性进展2001年诺贝尔物理学奖——玻色爱因斯坦冷凝态的研究2002年诺贝尔物理学奖——天体物理学领域的卓越贡献(资料来源：山东大学物理系张承踞老师）。
简析回旋加速器
简析回旋加速器粒子加速器是用人工方法产生快速带电粒子束的装置，它利用电磁场将带电粒子束（如电子、正电子、质子等）加速到很高的能量，所以称为加速器。
回旋加速器相较于早期的加速器，能够重复利用同一电压加速带电粒子，并且作为我们在高中物理學习中接触到的比较高端的物理设备，不仅原理较简单，而且优势明显。
本文将简要介绍回旋加速器的产生、原理和应用。
标签：回旋加速器劳伦斯高频震荡器同位素回旋加速器是现行高中物理教材中重点介绍的电学器件，它是用来加速带电粒子获得“高能炮弹”的仪器。
回旋加速器不仅仅是研究物理的利器，也是高考中常见的给同学们设置的题目背景。
了解回旋加速器，不仅仅能增进自己对物理的了解，也能够对高考有一定的帮助。
一、回旋加速器的诞生最早的加速器产生于30年代初，是物理学家们为了研究原子核和物质深层结构而制造的。
在现在我们的生活中，随处可见由纯研究引起的应用，而这些应用有了越来越广泛的利用后，回过头来又驱动研究的进步，回旋加速器也是这样的。
1932年，劳伦斯在美国的伯克利大学建造了第一台回旋加速器，这是加速器历史上的一个重大发展。
利用回旋加速器，人们可以获得中子束流，同时还发现了人工制造的放射性同位素[1]。
劳伦斯和他的兄弟很快认识到了回旋加速器在医学方面重要的应用前景，并且成功的使用了回旋加速器产生的中子治疗了自己母亲的癌症。
二、回旋加速器的构造如图所示，回旋加速器由D1、D2两个D型盒组合而成，两盒之间留了一定宽度的间隙，整个装置放置于真空之中。
装置的垂直方向上是由大型电磁铁产生的匀强磁场。
高频振荡器产生的交变电压加在两个D型盒之间。
这个电压可以在空隙中加速带电粒子，而盒内由于电磁屏蔽效应的原因电场强度趋近于零。
这样产生的结果是带电粒子在盒内仅受到洛伦兹力的作用做匀速圆周运动，等粒子运动到间隙中，电场就会加速粒子，电场根据粒子运动的周期不断变化，就能够持续给粒子加速到一个很高的程度。
不知道同学们有没有这样一个疑问，为什么交变电场要在粒子离开D型盒的时候才能改变？我们知道交变的电场会产生交变的磁场，如果电场改变的时间不能与粒子的运动周期完美符合，就会使匀强的磁场受到影响，粒子在D型盒内的运动就不能够保证是匀速圆周运动，因此必需要在粒子刚离开D型盒的时候改变电场。
(完整word版)历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2018)
历年诺贝尔物理学奖得主（1901—2016)年份获奖者国籍获奖原因1901年威廉·康拉德·伦琴德国“发现不寻常的射线，之后以他的名字命名”（即X射线，又称伦琴射线，并伦琴做为辐射量的单位）1902年亨得里克·洛仑兹荷兰“关于磁场对辐射现象影响的研究"（即塞曼效应)彼得·塞曼荷兰1903年亨利·贝克勒法国“发现天然放射性”皮埃尔·居里法国“他们对亨利·贝克勒教授所发现的放射性现象的共同研究"玛丽·居里法国1904年约翰·威廉·斯特拉斯英国“对那些重要的气体的密度的测定，以及由这些研究而发现氩"（对氢气、氧气、氮气等气体密度的测量，并因测量氮气而发现氩）1905年菲利普·爱德华·安东·冯·莱纳德德国“关于阴极射线的研究"1906年约瑟夫·汤姆孙英国"对气体导电的理论和实验研究"1907年阿尔伯特·迈克耳孙美国“他的精密光学仪器，以及借助它们所做的光谱学和计量学研究"1908年加布里埃尔·李普曼法国“他的利用干涉现象来重现色彩于照片上的方法"1909年古列尔莫·马可尼意大利“他们对无线电报的发展的贡献"卡尔·费迪南德·布劳恩德国1910年范德华荷兰“关于气体和液体的状态方程的研究" 1911年威廉·维恩德国“发现那些影响热辐射的定律”1912年尼尔斯·古斯塔夫·达伦瑞典“发明用于控制灯塔和浮标中气体蓄积器的自动调节阀”1913年海克·卡末林·昂内斯荷兰“他在低温下物体性质的研究，尤其是液态氦的制成”1914年马克斯·冯·劳厄德国“发现晶体中的X射线衍射现象”1915年威廉·亨利·布拉格英国“用X射线对晶体结构的研究”威廉·劳伦斯·布拉格英国1917年查尔斯·格洛弗·巴克拉英国“发现元素的特征伦琴辐射"1918年马克斯·普朗克德国“因他的对量子的发现而推动物理学的发展”1919年约翰尼斯·斯塔克德国“发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下谱线的分裂现象”1920年夏尔·爱德华·纪尧姆瑞士“他的，推动物理学的精密测量的，有关镍钢合金的反常现象的发现”1921年阿尔伯特·爱因斯坦德国“他对理论物理学的成就，特别是光电效应定律的发现”1922年尼尔斯·玻尔丹麦“他对原子结构以及由原子发射出的辐射的研究”1923年罗伯特·安德鲁·密美国“他的关于基本电荷以及光电效应的工作”立根1924年卡尔·曼内·乔奇·塞格巴恩瑞典“他在X射线光谱学领域的发现和研究”［3］1925年詹姆斯·弗兰克德国“发现那些支配原子和电子碰撞的定律”古斯塔夫·赫兹德国1926年让·佩兰法国“研究物质不连续结构和发现沉积平衡”1927年阿瑟·康普顿美国“发现以他命名的效应”查尔斯·威耳逊英国“通过水蒸气的凝结来显示带电荷的粒子的轨迹的方法”1928年欧文·理查森英国“他对热离子现象的研究，特别是发现以他命名的定律”1929年路易·德布罗意公爵法国“发现电子的波动性”1930年钱德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼印度“他对光散射的研究，以及发现以他命名的效应”1932年维尔纳·海森堡德国“创立量子力学，以及由此导致的氢的同素异形体的发现”1933年埃尔温·薛定谔奥地利“发现了原子理论的新的多产的形式”(即量子力学的基本方程——薛定谔方程和狄拉克方程）保罗·狄拉克英国1935年詹姆斯·查德威克英国“发现中子"1936年维克托·弗朗西斯·赫斯奥地利“发现宇宙辐射”卡尔·戴维·安德森美国“发现正电子”1937年克林顿·约瑟夫·戴维孙美国“他们有关电子被晶体衍射的现象的实验发现”乔治·汤姆孙英国1938年恩里科·费米意大利“证明了可由中子辐照而产生的新放射性元素的存在,以及有关慢中子引发的核反应的发现”1939年欧内斯特·劳伦斯美国“对回旋加速器的发明和发展，并以此获得有关人工放射性元素的研究成果”1943年奥托·施特恩美国“他对分子束方法的发展以及有关质子磁矩的研究发现”1944年伊西多·艾萨克·拉比美国“他用共振方法记录原子核的磁属性"1945年沃尔夫冈·泡利奥地利“发现不相容原理，也称泡利原理”1946年珀西·威廉斯·布里奇曼美国“发明获得超高压的装置,并在高压物理学领域作出发现”1947年爱德华·维克托·阿普尔顿英国“对高层大气的物理学的研究，特别是对所谓阿普顿层的发现”1948年帕特里克·梅纳德·斯图尔特·布莱克特英国“改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现”1949年汤川秀树日本“他以核作用力的理论为基础预言了介子的存在"1950年塞西尔·弗兰克·鲍威尔英国“发展研究核过程的照相方法,以及基于该方法的有关介子的研究发现”1951年约翰·道格拉斯·考克饶夫英国“他们在用人工加速原子产生原子核嬗变方面的开创性工作”欧内斯特·沃吞爱尔兰1952年费利克斯·布洛赫美国“发展出用于核磁精密测量的新方法,并凭此所得的研究成果"爱德华·珀塞尔美国1953年弗里茨·塞尔尼克荷兰“他对相衬法的证实，特别是发明相衬显微镜”1954年马克斯·玻恩英国“在量子力学领域的基础研究，特别是他对波函数的统计解释"瓦尔特·博特德国“符合法，以及以此方法所获得的研究成果"1955年威利斯·尤金·兰姆美国“他的有关氢光谱的精细结构的研究成果”波利卡普·库施美国“精确地测定出电子磁矩”1956年威廉·布拉德福德·肖克利美国“他们对半导体的研究和发现晶体管效应”约翰·巴丁美国沃尔特·豪泽·布喇顿美国1957年杨振宁中国“他们对所谓的宇称不守恒定律的敏锐地研究，该定律导致了有关基本粒子的许多重大发现"李政道中国1958年帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫苏联“发现并解释切连科夫效应”伊利亚·弗兰克苏联伊戈尔·叶夫根耶维奇·塔姆苏联1959年埃米利奥·吉诺·塞格雷美国“发现反质子"欧文·张伯伦美国1960年唐纳德·阿瑟·格拉泽美国“发明气泡室”1961年罗伯特·霍夫施塔特美国“关于对原子核中的电子散射的先驱性研究，并由此得到的关于核子结构的研究发现”鲁道夫·路德维希·穆斯堡尔德国“他的有关γ射线共振吸收现象的研究以及与这个以他命名的效应相关的研究发现”1962年列夫·达维多维奇·朗道苏联“关于凝聚态物质的开创性理论，特别是液氦"1963年耶诺·帕尔·维格纳美国“他对原子核和基本粒子理论的贡献，特别是对基础的对称性原理的发现和应用”玛丽亚·格佩特-梅耶美国“发现原子核的壳层结构"J·汉斯·D·延森德国1964年查尔斯·汤斯美国“在量子电子学领域的基础研究成果,该成果导致了基于激微波－激光原理建造的振荡器和放大器"尼古拉·根纳季耶维奇·巴索夫苏联亚历山大·普罗霍罗夫苏联1965年朝永振一郎日本“他们在量子电动力学方面的基础性工作,这些工作对粒子物理学产生深远影响”朱利安·施温格美国理查德·菲利普·费曼美国1966年阿尔弗雷德·卡斯特勒法国“发现和发展了研究原子中赫兹共振的光学方法”1967年汉斯·阿尔布雷希特·贝特美国“他对核反应理论的贡献，特别是关于恒星中能源的产生的研究发现”1968年路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨美国“他对粒子物理学的决定性贡献，特别是因他发展了氢气泡室技术和数据分析方法，从而发现了一大批共振态”1969年默里·盖尔曼美国“对基本粒子的分类及其相互作用的研究发现”1970年汉尼斯·奥洛夫·哥斯达·阿尔文瑞典“磁流体动力学的基础研究和发现，及其在等离子体物理学富有成果的应用”路易·奈耳法国“关于反铁磁性和铁磁性的基础研究和发现以及在固体物理学方面的重要应用"1971年伽博·丹尼斯英国“发明并发展全息照相法”1972年约翰·巴丁美国“他们联合创立了超导微观理论，即常说的BCS理论”利昂·库珀美国约翰·罗伯特·施里弗美国1973年江崎玲于奈日本“发现半导体和超导体的隧道效应”伊瓦尔·贾埃弗挪威布赖恩·戴维·约瑟夫森英国“他理论上预测出通过隧道势垒的超电流的性质，特别是那些通常被称为约瑟夫森效应的现象”1974年马丁·赖尔英国“他们在射电天体物理学的开创性研究：赖尔的发明和观测，特别是合成孔径技术;休伊什在发现脉冲星方面的关键性角色”安东尼·休伊什英国1975年奥格·尼尔斯·玻尔丹麦“发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并且根据这种联系发展了有关原子核结构的理论”本·罗伊·莫特森丹麦利奥·詹姆斯·雷恩沃特美国1976年伯顿·里克特美国“他们在发现新的重基本粒子方面的开创性工作”丁肇中美国1977年菲利普·沃伦·安德森美国“对磁性和无序体系电子结构的基础性理论研究”内维尔·莫特英国约翰·凡扶累克美国1978年彼得·列昂尼多维奇·卡皮查苏联“低温物理领域的基本发明和发现"阿尔诺·艾伦·彭齐亚斯美国“发现宇宙微波背景辐射”罗伯特·伍德罗·威尔逊美国1979年谢尔登·李·格拉肖美国“关于基本粒子间弱相互作用和电磁相互作用的统一理论的,包括对弱中性流的预言在内的贡献”阿卜杜勒·萨拉姆巴基斯坦史蒂文·温伯格美国1980年詹姆斯·沃森·克罗宁美国“发现中性K介子衰变时存在对称破坏"瓦尔·洛格斯登·菲奇美国1981年凯·西格巴恩瑞典“对开发高分辨率电子光谱仪的贡献”尼古拉斯·布隆伯根美国“对开发激光光谱仪的贡献”阿瑟·肖洛美国1982年肯尼斯·威尔逊美国“对与相转变有关的临界现象理论的贡献"1983年苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡美国“有关恒星结构及其演化的重要物理过程的理论研究”威廉·福勒美国“对宇宙中形成化学元素的核反应的理论和实验研究”1984年卡洛·鲁比亚意大利“对导致发现弱相互作用传递者，场粒子W和Z的大型项目的决定性贡献”西蒙·范德梅尔荷兰1985年克劳斯·冯·克利青德国“发现量子霍尔效应”1986年恩斯特·鲁斯卡德国“电子光学的基础工作和设计了第一台电子显微镜”格尔德·宾宁德国“研制扫描隧道显微镜”海因里希·罗雷尔瑞士1987年约翰内斯·贝德诺尔茨德国“在发现陶瓷材料的超导性方面的突破”卡尔·米勒瑞士1988年利昂·莱德曼美国“中微子束方式,以及通过发现梅尔文·施瓦茨美国子中微子证明了轻子的对偶结构”1989年诺曼·拉姆齐美国“发明分离振荡场方法及其在氢激微波和其他原子钟中的应用”汉斯·德默尔特美国“发展离子陷阱技术"沃尔夫冈·保罗德国1990年杰尔姆·弗里德曼美国“他们有关电子在质子和被绑定的中子上的深度非弹性散射的开创性研究,这些研究对粒子物理学的夸克模型的发展有必不可少的重要性"亨利·肯德尔美国理查·泰勒加拿大1991年皮埃尔-吉勒·德热纳法国“发现研究简单系统中有序现象的方法可以被推广到比较复杂的物质形式，特别是推广到液晶和聚合物的研究中”1992年乔治·夏帕克法国“发明并发展了粒子探测器,特别是多丝正比室”1993年拉塞尔·赫尔斯美国“发现新一类脉冲星，该发现开发了研究引力的新的可能性"约瑟夫·泰勒美国1994年伯特伦·布罗克豪斯加拿大“对中子频谱学的发展，以及对用于凝聚态物质研究的中子散射技术的开创性研究"克利福德·沙尔美国“对中子衍射技术的发展，以及对用于凝聚态物质研究的中子散射技术的开创性研究”1995年马丁·佩尔美国“发现τ轻子”，以及对轻子物理学的开创性实验研究弗雷德里克·莱因斯美国“发现中微子，以及对轻子物理学的开创性实验研”1996年戴维·李美国“发现了在氦-3里的超流动性”道格拉斯·奥谢罗夫美国罗伯特·理查森美国1997年朱棣文美国“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”克洛德·科昂-唐努德日法国威廉·菲利普斯美国1998年罗伯特·劳夫林美国“发现一种带有分数带电激发的新的量子流体形式"霍斯特·施特默德国崔琦美国1999年杰拉德·特·胡夫特荷兰“阐明物理学中弱电相互作用的量子结构"马丁纽斯·韦尔特曼荷兰2000年若雷斯·阿尔费罗夫俄罗斯“发展了用于高速电子学和光电子学的半导体异质结构”赫伯特·克勒默德国杰克·基尔比美国“在发明集成电路中所做的贡献”2001年埃里克·康奈尔美国“在碱性原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚态方面取得的成就,以及凝聚态物质属性质的早期基础性研究”卡尔·威曼美国沃尔夫冈·克特勒德国2002年雷蒙德·戴维斯美国“在天体物理学领域做出的先驱性贡献，尤其是探测宇宙中微子"小柴昌俊日本里卡尔多·贾科尼美国“在天体物理学领域做出的先驱性贡献，这些研究导致了宇宙X射线源的发现”2003年阿列克谢·阿布里科索夫俄罗斯“对超导体和超流体理论做出的先驱性贡献”维塔利·金兹堡俄罗斯安东尼·莱格特美国2004年戴维·格娄斯美国“发现强相互作用理论中的渐近自由”休·波利策美国弗朗克·韦尔切克美国2005年罗伊·格劳伯美国“对光学相干的量子理论的贡献”约翰·霍尔美国“对包括光频梳技术在内的，基于激光的精密光谱学发展做出的贡献，"特奥多尔·亨施德国2006年约翰·马瑟美国“发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性"乔治·斯穆特美国2007年艾尔伯·费尔法国“发现巨磁阻效应"彼得·格林贝格德国2008年小林诚日本“发现对称性破缺的来源,并预测了至少三大类夸克在自然界中的存在”益川敏英日本南部阳一郎美国“发现亚原子物理学的自发对称性破缺机制”2009年高锟英国“在光学通信领域光在纤维中传输方面的突破性成就"威拉德·博伊尔美国“发明半导体成像器件电荷耦合器件”乔治·史密斯美国2010年安德烈·海姆俄罗斯“在二维石墨烯材料的开创性实验”康斯坦丁·诺沃肖洛夫俄罗斯2011年布莱恩·施密特澳大利亚“透过观测遥距超新星而发现宇宙加速膨胀”亚当·里斯美国索尔·珀尔马特美国2012年塞尔日·阿罗什法国“能够量度和操控个体量子系统的突破性实验手法"大卫·维因兰德美国2013年彼得·W·希格斯英国对希格斯玻色子的预测[1］[4-6］弗朗索瓦·恩格勒比利时2014年赤崎勇日本“发明一种新型高效节能光源，即蓝色发光二极管（LED）"天野浩日本中村修二美国2015年梶田隆章日本“通过中微子振荡发现中微子有质量。
回旋加速器磁场磁场
C、只要x相同，则离子质量一定相同
D、只要x相同，则离子的荷质比一定相同
· · · ·B · ···· · ···· ·
S1
U q S x P
例3：电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电 子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。 磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时， 电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边 缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强 度B应为多少？
例1：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述， 正确的是(CD ) A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用 B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的 C、只有电场能对带电粒子起加速作用 D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动
例2：质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素 的重要工具，它的构造原理如图，离子源S产生的各种不 同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进 入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P 上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断( AD )
回旋加速器
磁场------回旋加速器原理 用什么方法可以加速带电粒子?
1 2 Ek mv qU 2
磁场------回旋加速器历史与发展
1929年，劳伦斯发明了后来被称为回旋加速器的“原子击破 器”，1932年建成世界第一台回旋加速器。这是一种有奇特效能的 能够加速带电粒子的装置。以后逐渐加大尺寸，在许多地方建成了 一系列回旋加速器，致使他在加利福尼亚州伯克利的辐射实验室成 为世界物理学家参观学习的基地。 劳伦斯还大力宣传推广用加速器中产生的放射性同位素或中子 来治疗癌症等疑难病。由于在回旋加速器及其应用技术方面的成就， 劳伦斯获得1939年度诺贝尔物理奖。 在二战美国研制原子弹期间，劳伦斯从事过用电磁法分离铀－ 235，以及用加速器生产钚－239的实验研究，为探寻获取美国首批 原子弹的装料途径做出了独特的贡献。到1948年，由劳伦斯建议制 造的大型回旋加速器已能提供α粒子束、氘粒子束和质子束。同年 初，物理学家加德西和拉蒂斯用回旋加速器的380MeV 的α粒子找 到了介子，不久美国即开始建造第一座π介子工厂。从此，开创了 一个高能物理的新时代。由于劳伦斯的倡议和推动，美国加利福尼 亚大学建造了一台6GeV高能质子同步稳相加速器。物理学家们在这 台巨型加速器上进行高能物理研究，完成了一系列重大发现。
中国核事业的先驱——赵忠尧
中国核事业的先驱——赵忠尧（一）人物简介赵忠尧（1902-1998），中科院院士、核物理学家，是我国核物理研究的开拓者，中国核事业的先驱之一。
1902年6月27日出生于生浙江诸暨，1925年毕业于东南大学并入清华大学任教，1927年赴美国加利福尼亚州理工学院留学，1930年获理学博士学位。
1931年赴英国剑桥大学卡文迪什实验室访问，回国后先后任清华大学物理系教授、云南大学教授、西南联合大学教授、中央大学物理系教授。
1946年赴美国一些核物理实验室访问并进行研究工作。
1950年回国，历任中国科学院近代物理研究所、原子能研究所研究员，中国科学院高能物理研究所研究员、副所长，中国科学技术大学近代物理系教授、系主任，中国核学会副理事长。
是全国人大第一、二届代表及第三至七届常务委员。
1955年当选为中国科学院物理学数学化学部委员。
1998年5月28日逝世。
主要从事核物理特别是硬γ射线与物质相互作用等方面的研究并取得重要成果，为我国核物理事业和科学教育事业的发展作出了重要贡献。
1930年最先观察到γ射线通过重物质时的反常吸收和特殊辐射，这是正负电子对的产生和湮灭过程的最早实验证据。
（二）赵忠尧的故事1.不是比基尼岛的旁观者1946年6月30日，美国继在日本扔下了原子弹之后，又在太平洋的比基尼小岛上试爆了一颗原子弹。
此时，在距爆炸中心25公里远的“潘敏娜”号驱逐舰上，英、法、苏、中四个二战胜利集团的盟友代表，应美国政府之邀正在“观战”, 物理学家赵忠尧即是中国代表。
赵忠尧虽只是戴着墨镜作壁上观，但心中却是百感交集。
他很清楚，他十几年前在美国做的正电子湮灭实验中所观测到的正反物质的湮灭现象，为美国发展原子弹提供了坚实的科学基础。
他默默注视着冉冉升起的蘑菇云，将目测出的数据牢记在自己的脑海之中,当其他国家的代表情不自禁地为核爆炸的威力惊呼时，赵忠尧却在沉思，中国什么时候才能释放出这样巨大的能量？这一天还太遥远，因为中国连一台加速器都没有。
历届诺贝尔物理学成果
1、1901年：伦琴（德国）发现X射线2、1902年：洛伦兹（荷兰）、塞曼（荷兰）关于磁场对辐射现象影响的研究3、1903年：贝克勒尔（法国）发现天然放射性；皮埃尔·居里（法国）、玛丽·居里（波兰裔法国人）发现并研究放射性元素钋和镭4、1904年：瑞利（英国）气体密度的研究和发现氩5、1905年：伦纳德（德国）关于阴极射线的研究6、1906年：约瑟夫·汤姆生（英国）对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子7、1907年：迈克尔逊（美国）发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究8、1908年：李普曼（法国）发明彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律）9、1909年：马克尼（意大利）、布劳恩（德国）发明和改进无线电报；理查森（英国）从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律10、1910年：范德瓦尔斯（荷兰）关于气态和液态方程的研究11、1911年：维恩（德国）发现热辐射定律12、1912年：达伦（瑞典）发明可用于同燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动调节装置13、1913年：昂内斯（荷兰）关于低温下物体性质的研究和制成液态氦14、1914年：劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现象15、1915年：W·H·布拉格、W·L·布拉格（英国）用X射线对晶体结构的研究16、1916年：未颁奖17、1917年：巴克拉（英国）发现元素的次级X辐射特性18、1918年：普朗克（德国）对确立量子论作出巨大贡献19、1919年：斯塔克（德国）发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象20、1920年：纪尧姆（瑞士）发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性21、1921年：爱因斯坦（德国犹太人）他对数学物理学的成就，特别是光电效应定律的发现22、1922年：玻尔（丹麦犹太人）关于原子结构以及原子辐射的研究23、1923年：密立根（美国）关于基本电荷的研究以及验证光电效应24、1924年：西格巴恩（瑞典）发现X射线中的光谱线25、1925年：弗兰克·赫兹（德国）发现原子和电子的碰撞规律26、1926年：佩兰（法国）研究物质不连续结构和发现沉积平衡27、1927年：康普顿（美国）发现康普顿效应；威尔逊（英国）发明了云雾室，能显示出电子穿过空气的径迹28、1928年：理查森（英国）研究热离子现象，并提出理查森定律29、1929年：路易·维克多·德·布罗伊（法国）发现电子的波动性30、1930年：拉曼（印度）研究光散射并发现拉曼效应31、1931年：未颁奖32、1932年：海森堡（德国）在量子力学方面的贡献33、1933年：薛定谔（奥地利）创立波动力学理论；狄拉克（英国）提出狄拉克方程和空穴理论34、1934年：未颁奖35、1935年：詹姆斯·查德威克（英国）发现中子36、1936年：赫斯（奥地利）发现宇宙射线；安德森（美国）发现正电子37、1937年：戴维森（美国）、乔治·佩杰特·汤姆生（英国）发现晶体对电子的衍射现象38、1938年：费米（意大利犹太人）发现由中子照射产生的新放射性元素并用慢中子实现核反应39、1939年：劳伦斯（美国）发明回旋加速器，并获得人工放射性元素40、1940——1942年：未颁奖41、1943年：斯特恩（美国）开发分子束方法和测量质子磁矩42、1944年：拉比（美国）发明核磁共振法43、1945年：泡利（奥地利犹太人）发现泡利不相容原理44、1946年：布里奇曼（美国）发明获得强高压的装置，并在高压物理学领域作出发现45、1947年：阿普尔顿（英国）高层大气物理性质的研究，发现阿普顿层（电离层）46、1948年：布莱克特（英国）改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现47、1949年：汤川秀树（日本）提出核子的介子理论并预言∏介子的存在48、1950年：塞索·法兰克·鲍威尔（英国）发展研究核过程的照相方法，并发现π介子49、1951年：科克罗夫特（英国）、沃尔顿（爱尔兰）用人工加速粒子轰击原子产生原子核嬗变50、1952年：布洛赫、珀塞尔（美国）从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法51、1953年：泽尔尼克（荷兰）发明相衬显微镜52、1954年：玻恩（英国犹太人）在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献；博特（德国）发明了符合计数法，用以研究原子核反应和γ射线53、1955年：拉姆（美国）发明了微波技术，进而研究氢原子的精细结构；库什（美国）用射频束技术精确地测定出电子磁矩，创新了核理论54、1956年：布拉顿、巴丁（犹太人）、肖克利（美国）发明晶体管及对晶体管效应的研究55、1957年：李政道、杨振宁（中国）发现弱相互作用下宇称不守衡，从而导致有关基本粒子的重大发现56、1958年：切伦科夫、塔姆、弗兰克（苏联）发现并解释切伦科夫效应57、1959年：塞格雷、张伯伦(Owen Chamberlain)（美国）发现反质子58、1960年：格拉塞（美国犹太人）发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室59、1961年：霍夫斯塔特（美国）关于电子对原子核散射的先驱性研究,并由此发现原子核的结构；穆斯堡尔（德国）从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯堡尔效应60、1962年：达维多维奇·朗道（苏联）关于凝聚态物质，特别是液氦的开创性理论61、1963年：维格纳（美国）发现基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理；梅耶夫人（美国人.犹太人）、延森（德国）发现原子核的壳层结构62、1964年：汤斯（美国）在量子电子学领域的基础研究成果，为微波激射器、激光器的发明奠定理论基础；巴索夫、普罗霍罗夫（苏联）发明微波激射器63、1965年：朝永振一郎（日本）、施温格、费尔曼（美国）在量子电动力学方面取得对粒子物理学产生深远影响的研究成果64、1966年：卡斯特勒（法国）发明并发展用于研究原子内光、磁共振的双共振方法65、1967年：贝蒂（美国）核反应理论方面的贡献，特别是关于恒星能源的发现66、1968年：阿尔瓦雷斯（美国）发展氢气泡室技术和数据分析，发现大量共振态67、1969年：盖尔曼（美国）对基本粒子的分类及其相互作用的发现68、1970年：阿尔文（瑞典）磁流体动力学的基础研究和发现，及其在等离子物理富有成果的应用；内尔（法国）关于反磁铁性和铁磁性的基础研究和发现69、1971年：加博尔（英国）发明并发展全息照相法70、1972年：巴丁、库柏、施里弗（美国）创立BCS超导微观理论71、1973年：江崎玲于奈（日本）发现半导体隧道效应；贾埃弗（美国）发现超导体隧道效应；约瑟夫森（英国）提出并发现通过隧道势垒的超电流的性质，即约瑟夫森效应72、1974年：赖尔（英国）发明应用合成孔径射电天文望远镜进行射电天体物理学的开创性研究；赫威斯（英国）发现脉冲星73、1975年：A·N·玻尔、莫特尔森（丹麦）、雷恩沃特（美国）发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并且根据这种联系提出核结构理论74、1976年：丁肇中、里希特（美国）各自独立发现新的J/ψ基本粒子75、1977年：安德森、范弗莱克（美国）、莫特（英国）对磁性和无序体系电子结构的基础性研究76、1978年：卡皮察（苏联）低温物理领域的基本发明和发现；彭齐亚斯、R·W·威尔逊（美国）发现宇宙微波背景辐射77、1979年：格拉肖、温伯格（美国）、萨拉姆（巴基斯坦）关于基本粒子间弱相互作用和电磁作用的统一理论的贡献，并预言弱中性流的存在78、1980年：克罗宁、菲奇（美国）发现电荷共轭宇称不守恒79、1981年：西格巴恩（瑞典）开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析；布洛姆伯根（美国）非线性光学和激光光谱学的开创性工作；肖洛（美国）发明高分辨率的激光光谱仪80、1982年：K·G·威尔逊（美国）提出重整群理论，阐明相变临界现象81、1983年：萨拉马尼安·强德拉塞卡（美国）提出强德拉塞卡极限，对恒星结构和演化具有重要意义的物理过程进行的理论研究；福勒（美国）对宇宙中化学元素形成具有重要意义的核反应所进行的理论和实验的研究82、1984年：鲁比亚（意大利）证实传递弱相互作用的中间矢量玻色子[[W+]],W-和Zc的存在；范德梅尔（荷兰）发明粒子束的随机冷却法，使质子-反质子束对撞产生W和Z粒子的实验成为可能83、1985年：冯·克里津（德国犹太人）发现量子霍耳效应并开发了测定物理常数的技术84、1986年：鲁斯卡（德国）设计第一台透射电子显微镜；比尼格（德国）、罗雷尔（瑞士）设计第一台扫描隧道电子显微镜85、1987年：柏德诺兹（德国）、缪勒（瑞士）发现氧化物高温超导材料86、1988年：莱德曼、施瓦茨、斯坦伯格（美国）产生第一个实验室创造的中微子束，并发现中微子，从而证明了轻子的对偶结构87、1989年：拉姆齐（美国）发明分离振荡场方法及其在原子钟中的应用；德默尔特（美国）、保尔（德国）发展原子精确光谱学和开发离子陷阱技术88、1990年：弗里德曼、肯德尔（美国）、理查·爱德华·泰勒（加拿大）通过实验首次证明夸克的存在89、1991年：热纳（法国）把研究简单系统中有序现象的方法推广到比较复杂的物质形式，特别是推广到液晶和聚合物的研究中90、1992年：夏帕克（法国）发明并发展用于高能物理学的多丝正比室91、1993年：赫尔斯、J·H·泰勒（美国）发现脉冲双星，由此间接证实了爱因斯坦所预言的引力波的存在92、1994年：布罗克豪斯（加拿大）、沙尔（美国）在凝聚态物质研究中发展了中子衍射技术93、1995年：佩尔（美国）发现τ轻子；莱因斯（美国）发现中微子94、1996年：D·M·李、奥谢罗夫、R·C·理查森（美国）发现了可以在低温度状态下无摩擦流动的氦同位素95、1997年：朱棣文、W·D·菲利普斯（美国）、科昂·塔努吉（法国）发明用激光冷却和捕获原子的方法96、1998年：劳克林、斯特默、崔琦（美国）发现并研究电子的分数量子霍尔效应97、1999年：H·霍夫特、韦尔特曼（荷兰）阐明弱电相互作用的量子结构98、2000年：阿尔费罗夫（俄国）、克罗默（德国）提出异层结构理论，并开发了异层结构的快速晶体管、激光二极管；杰克·基尔比（美国）发明集成电路99、2001年：克特勒（德国）、康奈尔、维曼（美国）在“碱金属原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基本性质研究”方面取得成就100、2002年：雷蒙德·戴维斯、里卡尔多·贾科尼（美国）、小柴昌俊（日本）“表彰他们在天体物理学领域做出的先驱性贡献，其中包括在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙X射线源”方面的成就。
初中素材物理学家名人故事：吴有训的经历
物理学家名人故事：吴有训的经历勤于动脑的学生吴有训出生于19世纪末的旧中国的江西高安县。
那时的社会状况很不好，清政府昏庸腐败，国衰民弱，文盲遍地，迷信盛行，科学很不发达。
在这样的社会背景下，在家塾读了几年旧书的少年吴有训，被父亲转学从师于广博众望的吴起銮。
这位吴老师是吴有训的一位族叔，刚从云南卸官回乡，他可算是村里读书最多的人了。
他精于文史，又兼知数理，并因在外做官多年，对于仕途及社会、经济状况感慨满腹。
吴有训的父亲认为吴起銮为人正直，见多识广，并且很有学问，就极力鼓励他在家乡办学育人，并愿以重金助学。
吴起銮本就有此想法，自然一拍即合。
这样，少年吴有训就改师从学吴起銮。
吴起銮的教学内容非常广泛，既有旧学也有新学，既讲语文，也讲数学，教学方法是灌输与启发兼而有之。
吴有训特别敬佩老师启发式的讲课，因为这与以前的先生大不一样，不仅可使思路开阔，而且在老师的启发下，自己的很多问题都可一一找到答案。
另外，老师的特殊经历，使他在讲课中常常慨叹国家的衰弱。
把他自己体会很深的“物竞天择、适者生存”的道理以生动、有趣的方式讲解出来。
少年吴有训被这些似懂非懂的道理强烈地吸引了。
它使吴有训静心凝神地想，时而就一二个疑问请教先生，先生总是有问必答。
吴有训虽不能完全听懂，却出感到十分满足。
久而久之，从老师那里请教有关“物竞天择”的学问，成了吴有训最大的兴趣，无论刮风下雨，春夏秋冬，从不间断。
有一次，先生走进吴有训的宿舍，发现他的枕头两边摆满了各种各样的书，随手拿起一本，书名为《物理常识》。
先生一页页地翻看着，看到许多地方，被吴有训用几种不同的笔画了杠杠，有的还做了简单的注解。
从这里，老师看到了吴有训那种刻苦、认真、孜孜不倦地学习精神，他也清楚地看到，吴有训酷爱物理，并有天赋……吴有训读书学习，喜欢联想，由此及彼，由表及里，甚至能漫无边际地展开想象的翅膀。
这与他特别喜爱“物竞天择、适者生存”的道理密切相关。
有一次学了《地理学》上地球的经、纬线后，十分好奇的吴有训居然会联想到母亲织布机上织就的布，不就是由经线和纬线组成的吗？他放学回家后趁母亲不在，就坐在织布机前，这里摸摸，那里弄弄。
回旋加速器
有什么用时，他回答说：“我要用它来轰碎原子。
许多原子核、基本粒子的性
质有关的资讯，均是利用高 能粒子轰击原子靶（atomic target）而获得的。1932年， 约翰·柯克劳夫与欧内斯 特·劳伦斯在英国制造了第一 台“原子击破器”（atom smasher）。他们乃是利用 700,000V的高电压对质子加 速，然后再拿它们轰击锂靶。
1929年，劳伦斯从一篇文献上读到两只电子管用同步的方 法给钾离子升压的报道，受到了很大的启发。他想，难道 不能用排成一列的更多的电子管同步升压，使带电粒子获 得更高的电压吗？
他非常激动，不断计算，发现直列式升压后部的电子管 体积功率都十分巨大。如果能组成一个环形，让带电粒子 在圆环的每个电子管中同步升压，将能达到几百万电子伏 的高压。如果再用电磁铁把离子束缚在圆环里，那么，这 个装置将成为物理学中前所未有的利器，什么高能粒子的 实验都可以在它中间完成了。
回旋加速器。他不久就提出了回旋加速器的原理，并且制作出一个象儿童玩具一样精致的回旋加 速器模型。他用两个D形空盒拼成一个圆形空腔，中间留一条缝隙，带电粒子在缝隙中由带正、 负电的D形盒所形成的电场来加速，进入D形盒后在磁场的作用下旋转，最后带电粒子以很高的能 量象炮弹一样从一个出射窗打出来，用来轰击靶原子。1931年劳伦斯和别人合作研制成世界上第 一台回旋加速器。1932年他又建造了一台新的回旋加速器，把质子加速到1.2百万电子伏。1936年 劳伦斯在加利福尼亚大学伯克莱分校用75吨大磁铁，缠8吨钢丝制成一个大电磁铁，建造了一台 大型回旋加速器，打出的氘核速率达每秒4万公里，每秒钟可以打出6亿个氘核粒子。1941年劳伦 斯又在伯克莱分校的宪章山上建起了一个更大的加速器，打出的粒子速率接近每秒10万公里，能 量达1亿电子伏。
加速器的发展简史
加速器的发展简史1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量为几个MeV、速度为2×109厘米/秒的高速α粒子束（即氦核）作为“炮弹”，轰击厚度仅为0.0004厘米的金属箔的“靶”，实现了人类科学史上第一次人工核反应。
利用靶后放置的硫化锌荧光屏测得了粒子散射的分布，发现原子核本身有结构，从而激发了人们寻求更高能量的粒子来作为“炮弹”的愿望。
静电加速器（1928年）、回旋加速器（1929年）、倍压加速器（1932年）等不同设想几乎在同一时期提了出来，并先后建成了一批加速装置。
美国科学家柯克罗夫特1932年美国科学家柯克罗夫特（J.D.Cockcroft）和爱尔兰科学家沃尔顿(E.T.S.Walton)建造成世界上第一台直流加速器——命名为柯克罗夫特-沃尔顿直流高压加速器，以能量为0.4MeV的质子束轰击锂靶，得到α粒子和氦的核反应实验。
这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应，因此获得了1951年的诺贝尔物理奖。
爱尔兰科学家沃顿美国科学家凡德格拉夫1933年美国科学家凡德格拉夫(R.J.van de Graaff)发明了使用另一种产生高压方法的高压加速器——命名为凡德格拉夫静电加速器。
以上两种粒子加速器均属直流高压型，它们能加速粒子的能量受高压击穿所限，大致在10MeV。
凡德格拉夫的实验装置劳伦斯与回旋加速器 奈辛(G.Ising)于1924年，维德罗(E.Wideroe)于1928年分别发明了用漂移管上加高频电压原理建成的直线加速器，由于受当时高频技术的限制，这种加速器只能将钾离子加速到50keV ，实用意义不大。
但在此原理的启发下，美国实验物理学家劳伦斯(wrence)1932年建成了回旋加速器，并用它产生了人工放射性同位素，为此获得了1939年的诺贝尔物理奖。
这是加速器发展史上获此殊荣的第一人。
由于被加速粒子质量、能量之间的制约，回旋加速器一般只能将质子加速到25MeV 左右，如将加速器磁场的强度设计成沿半径方向随粒子能量同步增长，则能将质子加速到上百MeV ，称为等时性回旋加速器。
美国研制出世界上第一台回旋加速器
美国研制出世界上第一台回旋加速器美国研制出世界上第一台回旋加速器劳伦斯1939年,美国的劳伦斯，在1932年设计并研制出了世界上第一台回旋加速器。
这种加速器既可用于核物理实验，也可用于早期的粒子物理实验，他因此单独获得了1939年的诺贝尔物理学奖.生平简介劳伦斯博士Ernest Orlando Lawrence(1901—1958)是美国著名的物理学家、回旋加速器的发明者，1901年8月8日出生于美国达科他州南部的坎顿。
劳伦斯的祖父是一位教师，于1846年从娜威的特勒马克移民到美国威斯康星州；父亲毕业于威斯康星州立大学，先后在南达科他的州、市、县任过公共学校的督学，1919年后任师范学院院长；母亲也是一位教师。
幼年时代，劳伦斯进入南达科他州的坎顿和皮尔的国民学校学习。
1917年，年仅16岁的劳伦斯就完成中学学业，随即升入诺思菲尔德的圣奥拉伏学院。
一年后他转学到南达科他大学，在电工程教授阿克利(L．E．Akeley)指导下，开始对物理学发生兴趣，而阿克利教授也看出他具有科学的倾向性。
1922年大学毕业后，受到图夫(M．Tuve)的鼓励到明尼苏达大学注册，成为研究院学生。
他后来进入耶鲁大学学习，1925年取得博士学位，毕业后留校当助教。
1928年劳伦斯为了有更多的机会进行深入而广泛的物理学研究，前往加利福尼亚大学工作和学习，两年后成为加利福尼亚大学最年轻的教授。
1936年任加利福尼亚大学福射实验室（劳伦斯辐射实验室）主任。
1939年荣获诺贝尔物理学奖。
1941年起参加美国曼哈顿原子弹计划的领导工作。
1957年获美国原子能委员会费米奖金。
1932年，劳伦斯与耶鲁医学院名誉教务长的女儿布卢默(M．K．Blumer)结婚，生有两男四女。
劳伦斯的生活节奏很快，不知疲倦，他总是一位鼓舞人心的领导者。
1958年，他作为美国代表，去日内瓦参加了西方和苏维埃集团科学家的会议，讨论了核试验检测方法。
在这次会谈期间，劳伦斯病倒了，在他回到加利福尼亚后一个月于1958年8月27日劳伦斯在加州帕洛河阿托去世，终年57岁。
回旋加速器的教学设计
回旋加速器的教学设计课题回旋加速器学科物理学校丰台第一中学教师姓名孙卫刚教材版本人教版职称中学二级年级高二性别难学历大学本科年龄 30一、指导思想与理论指导:新的物理课程标准中明确的提出了高中物理教学的目标:学习科学探究方在法，经历科学探究过程，认识科学探究的意义，发展科学探索兴趣，提高自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。
探究学习可以让学生通过已有的知识，结合对问题的理解，进行积极的科学探索，借助老师的指导，模拟科学家解决问题的方式，使学生体会如何科学面对疑难情境，学会搜集和加工需要的新信息、新资料，从而获得在真实生活情境中发现问题，解决问题的能力。
真正意义上的探究学习在目前实际教学中存在着一定的局限性，如教师教学理念的转变，教育教学条件的差异等等。
就拿物理这一学科来说，作为一门实验学科，大量理论知识和实际应用都建立在实验的基础上，若没有实验作为理论的支撑，物理学习就会失去应有的意义。
中学中带电粒子在电磁场中的各种运动和应用一直停留在纯理论推导上，因实验室条件的限制，不能使学生得到直观的认识。
信息时代的到来为中学物理教学提供了一个很好的平台，《仿真物理实验室》软件更为物理教学中难于实现的实验环境创造了可能。
因此我在讲授《回旋加速器》一课时,把探究式教学与信息技术进行了一次大胆的整合尝试。
二、教学背景分析:教材分析:本节教材是从学生已经学过的知识入手，先简单介绍直线加速器的设想，提出不足，进而引出回旋加速器，分析其工作原理，并简单介绍回旋加速器的结构，通过对比多级直线加速器和回旋加速器的优缺点，显示科学发展的规律和发展的方向，引导学生思维，开阔学生思路，强化学生探索意识，激发学生学习兴趣。
学生分析:学生对电场和磁场的相关知识有了一定的了解，能够通过自己的分析探索带电粒子的加速原理，进而得到回旋加速器的基本构造。
根据本节课内容特点和学生现状，采取探究学习的方法，锻炼学生的探索创新能力，分析解决问题能力，升华情感态度和价值观。
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1939年诺贝尔物理学奖——回旋加速器的发明
1939年诺贝尔物理学奖授予美国加利福尼亚州伯克利加州大学的劳伦斯（Ernest Orlando Lawrence，1901——1958），以表彰他发明和发展了回旋加速器，以及用之所得到的结果，特别是人工放射性元素。
核物理学的诞生揭开了物理学发展史中崭新的一页，它不但标志了人类对物质结构的认识进入了更深的一个层次，而且还意味着人类开始以更积极的方式变革自然、探索自然、开发自然和更充分地利用大自然的潜力。
各种加速器的发明对核物理学的发展起了很大的促进作用，而劳伦斯的回旋加速器则是这类创造中最有成效的一项。
从30年代起，以劳伦斯不断革新回旋加速器的活动为代表，物理学转入了大规模的集体研究，仪器设备越来越复杂，物理学家越来越多地参加有组织的研究工作，物理学与技术的关系也越来越密切，操作调试要求协调配合，实验室的规模要以工程的尺度来衡量，可以说，大规模物理学的出现是我们时代的特征。
劳伦斯顺应这一形势，走在时代的前列。
他以天才的设计思想、惊人的毅力和高超的组织才能，为原子核物理学和粒子物理学的发展作出了重大贡献。
劳伦斯1901年8月8日出生于美国南达科他州南部的坎顿（Canton）教师的家庭里，早年就对科学有浓厚兴趣，喜欢作无线电通讯实验，在活动中表现出非凡的才能，他聪慧博学，善于思考。
劳伦斯原想学医，却于1922年以化学学士学位毕业于南达科他大学，后转明尼苏达大学当研究生。
导师斯旺（W.F.G.Swann）对劳伦斯有很深影响，使他对电磁场理论进行了深入的学习。
劳伦斯获得硕士学位后随斯旺教授转芝加哥大学，在那里他遇见了著名的年轻物理学家康普顿（pton）教授。
他往往在康普顿的实验室里陪康普顿整夜地进行X射线实验，和康普顿倾谈，从康普顿那里吸取了许多经验。
劳伦斯在1925年以钾的光电效应为题完成博士学位。
在这期间，业余从事用示波管做显像实验，如果不是有人捷足先登，说不定他会取得电视机的发明专利。
他兴趣广泛，思路开阔，深得同行的赞许。
劳伦斯在耶鲁大学继续研究两年之后，于1927年当上了助理教授。
1928年转到伯克利加州大学任副教授。
两年后提升，是最年轻的教授。
在这里他一直工作到晚年，使伯克利加州大学由一所新学校变成了核物理的研究基地。
在劳伦斯选择科研方向时，卢瑟福学派的工作吸引了他，使他了解到“实验物理学家下一个重要阵地肯定是原子核”。
但是，像卢瑟福那样用镭辐射的α粒子轰击原子核效果毕竟是有限的，因为能量不足，强度也弱。
他深知出路在于找到一种办法，人为地使粒子加速，才能取得更好的效果。
1928年前后，人们纷纷在寻找加速粒子的方法。
当时实验室中用于加速粒子的主要设备是变压器和整流器、冲击发生器、静电发生器、特斯拉（Tesla）线圈等等。
这些方法全都要靠高电压，可是电压越高，对绝缘的要求也越苛刻，否则仪器就会被击穿。
正在劳伦斯苦思解决方案之际，一篇文献吸引了他的注意，使他领悟到可以采用一种巧妙的方法解决这个矛盾。
他后来在诺贝尔奖领奖演说中讲到：
“1929年初的一个晚上，当我正在大学图书馆测览期刊时，我无意中发现在一本德文电气工程杂志上有一篇维德罗（Wideroe）的论文，讨论正离子的多级
加速问题。
我读德文不太容易，只是看看插图和仪器照片。
从文章中列出的各项数据，我就明确了他处理这个问题的一般方法，即在联成一条线的圆柱形电极上加一适当的无线电频率振荡电压，以使正离子得到多次加速。
这一新思想立即使我感到找着了真正的答案，解答了我一直在寻找的加速正离子的技术问题。
我没有更进一步阅读这篇文章，就停下来估算把质子加速到一百万电子伏的直线加速器一般特性该是怎样。
简单的计算表明，加速器的管道要好几米长，这样的长度在当时作为实验室之用已是过于庞大了。
于是我就问自己这样的问题：不用直线上那许多圆柱形电极，可不可以靠适当的磁场装置，只用两个电极，让正离子一次一次地来往于电极之间？再稍加分析，证明均匀磁场恰好有合适的特性，在磁场中转圈的离子，其角速度与能量无关。
这样它们就可以以某一频率与一振荡电场谐振，在适当的空心电极之间来回转圈。
这个频率后来叫做‘回旋频率’。
”
图39－1就是劳伦斯回旋加速器的原理图。
图中显示了置于真空室中的两个金属D形盒D1、D2，两盒之间加以高频电压，离子源处于中心O附近，均匀磁场垂直加于盒的平面。
由于盒内无电场，离子将在盒内空间作匀速圆周运动，只有在两盒间的空隙才受电场作用。
如果电场方向的改变正好与离子运动的周期合拍，就有可能在每次通过间隙时加速。
随着速度的增加，离子做圆周运动的半径也将逐步加大，最后从窗口逸出。
1930年春，劳伦斯让他的一名研究生爱德勒夫森（Nels Edlefson）做了两个结构简陋的回旋加速器模型。
真空室的直径只有4英寸（10 cm），其中的一个还真的显示了能工作的迹象。
同年9月，美国科学院在伯克利开会，劳伦斯在会上宣布了这一新方法，并向与会者展示了一个小模型。
随后，劳伦斯让另一名研究生利文斯顿（M.S.Livingston）用黄铜和封蜡作真空室，直径也只有4.5英寸（11.4 cm），但这个“小玩意”已具有正式回旋加速器的一切主要特征。
1931年1月2日，在这微型回旋加速器上加了不到1000 V的电压，可使质子加速到80 000eV的能量，也就是说，不到1000 V的电压达到了80 000V的加速效果。
这次实验标志着回旋加速器的成功。
1932年，劳伦斯又做了9英寸（23 cm）和11英寸（28 cm）的同类仪器，可把质子加速到1.25兆电子伏（MeV）。
正好这时英国卡文迪什实验室的科克饶夫（J.D.Cockcroft）和瓦尔顿（E.T.S.Walton）用高压倍加器作出了锂（Li）转变实验。
消息传来，人心振奋，劳伦斯看到了加速器的光明前程，更加紧工作，不久就用11英寸（28 cm）回旋加速器轻而易举地实现了锂转变的实验，验证了科。