原子物理学简史和大事年表
原子物理发展史
原子物理发展史X射线的发现一、伦琴的发现（1895年11月8日）伦琴发现X射线的过程，多少有些神秘，传说也难免有些臆测的色彩。
这段传说是这样的: 伦琴为探索阴极射线的性质，曾经用列纳德管重复H．赫兹和列纳德所做的实验，据说列纳德曾经为他提供了一支优质列纳德管。
实验时，伦琴为保证实验的精确性，就设法使放电管不受外界的影响，因而他用锡箔和硬纸板包住放电管。
当他接通电流并把涂有亚铂氰化钡的荧光屏移近列纳德管的铝膜窗口时，他发现荧光屏上出现荧光。
于是，他仔细调节焚光屏和铝窗的距离，结果确证阴极射线可穿透空气几厘米远。
然后，他改用克鲁克斯管做实验，也发现荧光，不过荧光显得模糊不清，于是他继续实验。
1895年11月8日星期五晚上，为了仔细观察荧光屏上模糊的荧光，也为了排除外界的一切光线干扰，他关闭实验室不使漏光，并且检查克鲁克斯管是否用黑纸板包封严密。
当他要着手实验而接通高压电源时，突然发现在实验台上放在克鲁克斯管附近的小荧光晶体闪炼着荧光，涂有亚铂氰化钡的纸屏也闪烁着浅绿色的光。
他惊讶极了，这种奇异现象可是从未见到也从未听说过！于是他急切地重复实验。
他把荧光屏移开，直到2米多远还隐约可以见到这种荧光。
他似乎意识到这不可能是阴极射线，因为列纳德管引出的射线只不过有几厘米射程！对于这种奇异现象，伦琴是不会放过的，用他的话说，他开始探索这"看不见的射线"。
从此，他废寝忘食地在实验室里连续干了6个星期，全神贯注探索这种奇异射线的性质。
他不声张他的发现，除非彻底查清可能得到的一切结果，否则他是不向外界宣布的。
最后，直到他确认这是一种闻所未闻的新射线时，才于1895年12月288在维尔茨堡物理医学协会上第一次报告自己的发现。
他报告的论文题为《一种新的射线--初步报告》。
在这个报告中，他介绍了实验装置和实验方法。
由于当时对这种新射线的本质尚不清楚，故称为X射线，在这篇文章中还指出了X射线的某些性质。
原子物理学 第一章原子的基本状况
卢瑟福1871年8月30日生于新 西兰的纳尔逊，毕业于新西兰 大学和剑桥大学。 1898年到加拿大任马克歧尔 大学物理学教授，达9年之久， 这期间他在放射性方面的研究， 贡献极多。 1907年，任曼彻斯特大学物 理学教授。1908年因对放射 化学的研究荣获诺贝尔化学奖。 1919年任剑桥大学教授，并 任卡文迪许实验室主任。 1931年英王授予他勋爵的桂 冠。1937年10月19日逝世。
的偏转。
2Ze2 2R
p Ft 40R2 v
p P
max
p p
2Ze2
4 0 R
/
1 m v2 2
+Ze
F
2Z 1.44fm MeV 0.1nmEK (MeV)
v
3105
Z
m
EK (MeV)
EK=5.0 MeV ， Z(金)=79 ，θ max<10-3弧度≈0.057o。
布丁模型下，单次碰撞不可能引起大角散射！
The Nobel Prize in Physics 1923
for his work on the elementary charge of electricity
and on the photoelectric effect
R. Millikan
(1868-1953)
2．电子的电量和质量
1897年汤姆逊从如右图放电管中的阴极射线发现了带负电的 电子,并测得了e/m比。
4 3
r
3
N
A
如果物质的密度为 ，A为原子量，则1摩尔原子占有体积
A/ cm3
原子物理学学史
原子物理学atomic physics研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支学科。
主要研究：①原子的电子结构。
②原子的能级结构和光谱规律。
③原子之间或原子与其他物质的碰撞和相互作用。
原子结构模型的建立1897年J.J.汤姆孙发现电子，论证电子普遍存在，并确认它是各种原子的共同组成部分之后，对于在中性的原子内，正电荷和电子质量以及电子是如何分布的，成为摆在物理学家面前的首要问题。
1904年汤姆孙提出原子的正电荷和质量均匀分布于原子体内、电子镶嵌在体内的“葡萄干圆面包模型”。
1911年E.卢瑟福分析α粒子散射实验与汤姆孙原子模型的明显歧离，提出原子的有核模型，原子的正电荷和质量分布在中心很小的核内。
原子的有核模型得到 a 粒子散射更为深入的实验研究支持而被普遍接受。
但是在原子的有核模型中，电子绕核运动有加速度，根据经典电动力学，将不断向外辐射能量，电子将最终塌缩于原子核，因而原子是不稳定的；而且电子绕核运动发出连续谱也与实际上原子的线状光谱不符。
这些事实表明，研究宏观现象确立的经典电动力学不适用于原子中的微观过程，因此需要进一步探索原子内部运动规律，建立适合于微观过程的原子理论。
原子物理学和量子力学1913年N.玻尔在卢瑟福的原子有核模型基础上，结合原子光谱的经验规律，应用M.普朗克、A.爱因斯坦的量子概念，提出原子结构的新假设，建立玻尔氢原子理论，成功地解决了原子的稳定性问题，并说明了原子光谱的规律性。
玻尔理论是原子理论发展的重要里程碑。
1924年L. V.德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性，不久被实验证实，1926年E.薛定谔、W.K.海森伯、M.玻恩、P.A.M.狄拉克等人建立微观粒子运动规律的量子力学。
量子力学的建立为解决原子问题提供了锐利的武器，量子力学在阐明原子现象的种种问题中也逐步发展和完善，从而开创了近代物理的新时代。
20世纪30年代可称为原子物理的时代。
原子物理学取得丰硕的成果，原子能级的结构和能级的精细结构、原子在外场中的能级结构、原子光谱规律、原子的电子壳层结构以及原子的深层能级结构和X射线标识谱等问题相继圆满解决，所获得的关于原子结构的种种知识成为了解分子的结构，固体的性质，以及说明许多宏观现象和规律的基础。
原子物理学简史和大事年表
原子物理学简史原子物理学就是研究原子得结构、运动规律及相互作用得物理学分支。
它主要研究:原子得电子结构;原子光谱;原子之间或与其她物质得碰撞过程与相互作用。
经过相当长时期得探索,直到20世纪初,人们对原子本身得结构与内部运动规律才有了比较清楚得认识,之后才逐步建立起近代得原子物理学。
1897年前后,科学家们逐渐确定了电子得各种基本特性,并确立了电子就是各种原子得共同组成部分。
通常,原子就是电中性得,而既然一切原子中都有带负电得电子,那么原子中就必然有带正电得物质。
20世纪初,对这一问题曾提出过两种不同得假设。
1904年,汤姆逊提出原子中正电荷以均匀得体密度分布在一个大小等于整个原子得球体内,而带负电得电子则一粒粒地分布在球内得不同位置上,分别以某种频率振动着,从而发出电磁辐射。
这个模型被形象得比喻为“果仁面包”模型,不过这个模型理论与实验结果相矛盾,很快就被放弃了。
1911年卢瑟福在她所做得粒子散射实验基础上,提出原子得中心就是一个重得带正电得核,与整个原子得大小相比,核很小。
电子围绕核转动,类似大行星绕太阳转动。
这种模型叫做原子得核模型,又称行星模型。
从这个模型导出得结论同实验结果符合得很好,很快就被公认了。
绕核作旋转运动得电子有加速度,根据经典得电磁理论,电子应当自动地辐射能量,使原子得能量逐渐减少、辐射得频率逐渐改变,因而发射光谱应就是连续光谱。
电子因能量得减少而循螺线逐渐接近原子核,最后落到原子核上,所以原子应就是一个不稳定得系统。
但事实上原子就是稳定得,原子所发射得光谱就是线状得,而不就是连续得。
这些事实表明:从研究宏观现象中确立得经典电动力学,不适用于原子中得微观过程。
这就需要进一步分析原子现象,探索原子内部运动得规律性,并建立适合于微观过程得原子理论。
1913年,丹麦物理学家玻尔在卢瑟福所提出得核模型得基础上,结合原子光谱得经验规律,应用普朗克于1900年提出得量子假说,与爱因斯坦于1905年提出得光子假说,提出了原子所具有得能量形成不连续得能级,当能级发生跃迁时,原子就发射出一定频率得光得假说。
(完整版)原子物理学大事年表
原子物理学大事年表公元前384～322年古希腊哲学家亚里士多德提出“四元素说”。
公元前500～400年古希腊人留基伯及其学生德谟克利特等古希腊哲学家首先提出“原子说”。
公元1661年英国化学家波义耳首先提出了化学元素的概念。
公元1687年英国物理学家牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中奠定了经典力学基础，引入超距作用概念。
公元1774年法国化学家拉瓦锡提出质量守恒原理。
公元1789年德国化学家克拉普罗特首先发现了自然界中最重的元素——铀。
公元1808年英国化学家道尔顿在他的著名著作《化学哲学新系统》中，提出了用来解释物质结构的“原子分子学说”。
公元1811年意大利化学家阿伏加德罗提出了理想气体分子的假设，得出了著名的阿伏加德罗常数，并在1865首次实验测定。
公元1820年瑞典化学家白则里提出了化学原子价概念，并在1828年发表了原子量表。
公元1832年英国物理学家法拉第提出了电解定律。
公元1854年德国的吹玻璃工匠兼发明家盖斯勒用“盖斯勒管”进行了低气压放电实验。
公元1858年德国物理学家普吕克尔在研究低气压放电管时发现面对阴极出现绿色辉光。
公元1864年德国物理学家汗道夫发现阴极射线。
公元1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈耶按照原子量的顺序将元素排成了“元素周期表”，又在1871年写成了《化学原理》一书。
公元1876年德国物理学家戈德斯坦断定低气压放电管中的绿色辉光是由阴极射线产生的。
公元1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯首先提出了电离学说，认为离子就是带有电荷的原子。
公元1885年英国物理学家克鲁克斯用实验证明阴极射线是一种具有质量带有电花的粒子流，而不是没有质量的光束。
公元1891年爱尔兰物理学家斯托尼首先提出把电解时所假想的电单元叫做“电子”。
公元1895年德国物理学家伦琴在12月28日宣布发现了x射线(又称伦琴射线)。
为此他获得了1901年度首届诺贝尔物理学奖。
法国物理学家佩兰断定阴极射线确是带负电荷的微粒流，他曾因研究物质的间断结构和测量原子体积而获得了1926年度诺贝尔物理学奖。
高三原子物理物理学史
高三原子物理物理学史高三原子物理物理学史原子物理学是物理学中的一个重要分支，它研究物质的基本组成单位——原子以及其内部结构和性质。
高三学生在学习物理时，会接触到原子物理学的基本概念和原理。
因此，了解原子物理学的发展历史，对于加深对这一学科的理解和应用非常有帮助。
原子物理学的起源可以追溯到古希腊时期，哲学家们就对原子的存在和性质进行了思考。
然而，直到19世纪末，原子的实际存在才得到了证实。
英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊的电子云模型是原子结构研究的重要突破。
他的实验观察到了电子的存在，并提出了“面包糠模型”，即原子内部由带负电的电子环绕着一个带正电的核构成。
这一模型为后来的原子结构理论奠定了基础。
随着科技的不断发展，人们对原子内部结构的了解也不断深入。
在20世纪初，欧内斯特·卢瑟福提出了著名的金箔实验，通过他的实验证实了原子的大部分质量集中在一个非常小而致密的核内。
这一实验结果推翻了汤姆逊的原子模型，促进了原子核物理学的发展。
在原子核物理学的基础上，量子力学的发展也对原子物理学的进展产生了重大影响。
早在20世纪初，马克斯·普朗克提出了能量量子化的概念，而后薛定谔方程的建立和玻尔模型的提出为原子物理学的研究提供了新的思路。
量子力学的发展使得研究者们对原子的能级结构、光谱和辐射现象有了更深入的理解，为原子物理学的实验研究提供了更精确的预测。
随着科学技术的不断进步，原子物理学的研究也不断深入。
发现了更多的基本粒子，比如质子、中子和电子，对原子核的结构和相互作用有了更全面的认识。
同时，先进的实验技术和精确的测量方法使得研究者们能够更加准确地观察和测量原子内部的微观现象。
总的来说，高三的学生们应该了解原子物理学的发展历史，从古代哲学家的思考到现代科学家的实验与理论，这一学科的进展过程中凝结着科学家们的智慧和努力。
了解原子物理学的历史，可以帮助学生更好地理解物理学的基本原理和概念，并培养其对科学研究的兴趣和探索精神。
物理学史和原子物理
物理学史和原子物理(共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--必修部分:(必修1、必修2)一、力学: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与轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了她的观点就是正确的,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就是错误的);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:力就是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力就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与经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密就是代表;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与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。
原子物理发展史-54页word资料
原子物理发展史X射线的发现一、伦琴的发现（1895年11月8日）伦琴发现X射线的过程，多少有些神秘，传说也难免有些臆测的色彩。
这段传说是这样的: 伦琴为探索阴极射线的性质，曾经用列纳德管重复H．赫兹和列纳德所做的实验，据说列纳德曾经为他提供了一支优质列纳德管。
实验时，伦琴为保证实验的精确性，就设法使放电管不受外界的影响，因而他用锡箔和硬纸板包住放电管。
当他接通电流并把涂有亚铂氰化钡的荧光屏移近列纳德管的铝膜窗口时，他发现荧光屏上出现荧光。
于是，他仔细调节焚光屏和铝窗的距离，结果确证阴极射线可穿透空气几厘米远。
然后，他改用克鲁克斯管做实验，也发现荧光，不过荧光显得模糊不清，于是他继续实验。
1895年11月8日星期五晚上，为了仔细观察荧光屏上模糊的荧光，也为了排除外界的一切光线干扰，他关闭实验室不使漏光，并且检查克鲁克斯管是否用黑纸板包封严密。
当他要着手实验而接通高压电源时，突然发现在实验台上放在克鲁克斯管附近的小荧光晶体闪炼着荧光，涂有亚铂氰化钡的纸屏也闪烁着浅绿色的光。
他惊讶极了，这种奇异现象可是从未见到也从未听说过！于是他急切地重复实验。
他把荧光屏移开，直到2米多远还隐约可以见到这种荧光。
他似乎意识到这不可能是阴极射线，因为列纳德管引出的射线只不过有几厘米射程！对于这种奇异现象，伦琴是不会放过的，用他的话说，他开始探索这"看不见的射线"。
从此，他废寝忘食地在实验室里连续干了6个星期，全神贯注探索这种奇异射线的性质。
他不声张他的发现，除非彻底查清可能得到的一切结果，否则他是不向外界宣布的。
最后，直到他确认这是一种闻所未闻的新射线时，才于1895年12月288在维尔茨堡物理医学协会上第一次报告自己的发现。
他报告的论文题为《一种新的射线--初步报告》。
在这个报告中，他介绍了实验装置和实验方法。
由于当时对这种新射线的本质尚不清楚，故称为X射线，在这篇文章中还指出了X射线的某些性质。
原子物理学发展
原子物理学发展原子物理学是研究原子及其组成部分的性质和行为的科学领域。
它是现代物理学的重要组成部分，对于我们理解物质的基本结构和性质至关重要。
本文将探讨原子物理学的发展历程及其在科学研究和应用中的重要意义。
一、早期原子理论的发展1. 德鲁德模型早在19世纪末，物理学家德鲁德提出了原子的经典理论模型。
他认为原子是一个带正电的核心，周围有一层负电子云，通过描述电子在原子内部的运动来解释物质的性质。
虽然该模型在一些物理现象的解释上取得了成功，但却无法解释一些实验结果，如波尔茨曼分布和光谱线的发射。
2. 波尔模型1900年代初，丹麦物理学家尼尔斯·波尔提出了一个更先进的原子理论模型，称为波尔模型。
该模型基于能级理论，认为电子只能在特定的能级上运动，并且在跃迁过程中会吸收或发射能量。
波尔模型成功地解释了光谱线的发射和吸收现象，并奠定了原子物理学的基础。
二、量子力学的诞生与发展1. 波动力学20世纪初，物理学界开始对原子的微观行为提出更深入的疑问。
在这个时期，波动力学理论得到了巨大的发展。
物理学家德布罗意提出了物质波动的概念，即波粒二象性。
同时，薛定谔方程的提出奠定了现代量子力学的基础。
2. 矩阵力学与此同时，物理学家海森堡提出了矩阵力学的理论框架，用于描述原子和分子的行为。
矩阵力学提供了一种计算物理量的方法，以矩阵代数为基础，为后来的量子力学的发展做出了重要贡献。
3. 量子力学的统一20世纪20年代，通过对波动力学和矩阵力学的研究，物理学家发现它们实际上是同一种理论的两种表述方式。
这就是现代量子力学的统一理论，也被称为量子力学波函数理论。
这一理论体系完善了对原子行为的描述，形成了原子物理学的核心内容。
三、原子物理学的应用与发展1. 原子核物理原子核物理是研究原子核结构和核反应的学科，是原子物理学的延伸和发展。
在这一领域中，科学家们通过实验和理论研究，揭示了原子核的组成、稳定性和衰变规律。
同时，核能的开发与应用也得以实现，如核能发电和核医学等。
绪论：原子物理学
贝克勒尔 M.&P. Curie
A.Einstein
N.BohrΒιβλιοθήκη M.Planck 1858—1947
L.V.de Broglie 1892—1987
原子物理学的学习方法
原子物理学是量子力学的基础
原子物理学研究微观规律，概念和理论常常与 常识相矛盾，其正确性由实验验证
我们的课程：开始是按历史发展的过程，介绍 物理学家“实验—理论—实验”，逐步修正错 误走向真理的过程，然后用量子力学的结论研 究原子的性质
原子物理发展简史： 19世纪末的三大发现
1895年，W.Rö ntgen：X-ray， 1912年, ue: XRD, 1896年，A.H.Becquerel: U的放射性
1901Nobel—P
1914Nobel—P 1915N—P
1912年, H.&L.Bragg父子: X射线分析晶体结构
1903Nobel—P
1897年, P.&M.Curie: 放射性元素Po、Ra 1903Nobel—P 1898-99年，E.Rutherford等发现a、b、g射线 1908N—C 1897年，J.J.Thomson发现电子 1874年, G.J.Stoney提出电子electron的概念
1906Nobel—P
原子物理学
Atomic Physics
广州大学物理与电子工程学院
皮飞鹏
___________________________ E-mail: pifeipeng@
答疑地点：行政西楼前座550，周1上午、4下午
绪论
原子物理发展简史 学习方法 参考书目
课程要求
原子物理发展简史： 古代
高中原子物理学史
高中原子物理学史
高中原子物理学史包括以下重要人物和事件:
1. 奥斯特:1820 年，他发现了电流的磁效应，为原子物理学的发展奠定了基础。
2. 安培：他提出了分子电流假说，并总结出安培定则来判断电流与磁场的相互关系。
3. 汤姆生：他发现了电子，并指出阴极射线是高速运动的电子流。
4. 卢瑟福：他通过α粒子散射实验发现了质子，并为原子核物理学的发展奠定了基础。
5. 玻尔：他提出了玻尔模型来解释原子核和电子的相互作用，为原子物理学的发展做出了重要贡献。
6. 普朗克：他提出了普朗克黑体辐射公式，为原子物理学中的热力学和量子力学的发展奠定了基础。
7. 爱因斯坦：他提出了狭义相对论，为原子物理学中的量子力学发展提供了重要的理论支持。
8. 海森堡：他提出了不确定性原理，为原子物理学中的量子力学发展提供了重要的理论支持。
9. 薛定谔：他提出了薛定谔方程，为原子物理学中的量子力学发展提供了重要的理论支持。
这些人物和事件都对原子物理学的发展做出了重要贡献，并在高中物理学中占有重要地位。
(完整版)原子物理学简史和大事年表
原子物理学简史原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。
它主要研究：原子的电子结构；原子光谱；原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。
经过相当长时期的探索，直到20世纪初，人们对原子本身的结构和内部运动规律才有了比较清楚的认识，之后才逐步建立起近代的原子物理学。
1897年前后，科学家们逐渐确定了电子的各种基本特性，并确立了电子是各种原子的共同组成部分。
通常，原子是电中性的，而既然一切原子中都有带负电的电子，那么原子中就必然有带正电的物质。
20世纪初，对这一问题曾提出过两种不同的假设。
1904年，汤姆逊提出原子中正电荷以均匀的体密度分布在一个大小等于整个原子的球体内，而带负电的电子则一粒粒地分布在球内的不同位置上，分别以某种频率振动着，从而发出电磁辐射。
这个模型被形象的比喻为“果仁面包”模型，不过这个模型理论和实验结果相矛盾，很快就被放弃了。
1911年卢瑟福在他所做的粒子散射实验基础上，提出原子的中心是一个重的带正电的核，与整个原子的大小相比，核很小。
电子围绕核转动，类似大行星绕太阳转动。
这种模型叫做原子的核模型，又称行星模型。
从这个模型导出的结论同实验结果符合的很好，很快就被公认了。
绕核作旋转运动的电子有加速度，根据经典的电磁理论，电子应当自动地辐射能量，使原子的能量逐渐减少、辐射的频率逐渐改变，因而发射光谱应是连续光谱。
电子因能量的减少而循螺线逐渐接近原子核，最后落到原子核上，所以原子应是一个不稳定的系统。
但事实上原子是稳定的，原子所发射的光谱是线状的，而不是连续的。
这些事实表明：从研究宏观现象中确立的经典电动力学，不适用于原子中的微观过程。
这就需要进一步分析原子现象，探索原子内部运动的规律性，并建立适合于微观过程的原子理论。
1913年，丹麦物理学家玻尔在卢瑟福所提出的核模型的基础上，结合原子光谱的经验规律，应用普朗克于1900年提出的量子假说，和爱因斯坦于1905年提出的光子假说，提出了原子所具有的能量形成不连续的能级，当能级发生跃迁时，原子就发射出一定频率的光的假说。
原子物理学的发展史
新时代降临
1938年发现核裂变。 1939年第二次世界大战爆发。 物理学和人类的新时代降临了。
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生活
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医疗
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荣获诺贝尔奖
1900年皮埃尔被任命为索尔本的助理教授，而玛丽则在一所女子高中 任教。
1903年，玛丽完成博士学位论文。以极优的评语获得博士学位。在她 获得学位的那一天(7月25日)的晚上，她第一次遇见了卢瑟福。
1903年11月，居里夫妇得知他们将和贝克勒尔一起共同获得当年的诺 贝尔奖，授奖的原因是他们在贝克勒尔教授发现的放射性现象的共同 研究工作中，做出了特殊的贡献。
亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel，1852~1908)
荣获诺贝尔奖
1903年，贝克勒尔由于他发现了自发放射性这一特殊的贡献而荣获诺贝尔物理 学奖(和居里夫妇共同分享)。 1907年他被选为科学院副院长，1908年为院长。 此后不久，因心脏病猝然去世。
三、居里夫人和镭的发现
贝克勒尔发现放射性的论文吸引了玛丽·居里。1897年，
荣获诺贝尔奖
1903年12月11日，《纽约时代》杂志发表了评价居里夫妇的评论：据 信镭的发现者不像人们所想像的那样从工作中获得了许多物质利益， 因此他们的遍布世界的崇拜者在得知他们获得了诺贝尔奖以后都非常 高兴。
居里夫妇没有亲自去参加授奖仪式，一方面是他们身体不好，同时也 因为工作太忙。当1905年6月他们去斯德哥尔摩时，只是皮埃尔发表 了个获奖演说，而她的妻子则坐着旁听。1904年，索尔本学校为居里 设立了一个特殊的教席。
α射线是高速运动着的氦离子(He++)流
至于是哪种类型的原子，则一时难以确定，根据种种现象和事 实，有人猜测是比氢重的氦。1909年卢瑟福以巧妙的方法从光 谱作出了判决性证明，证明α粒子在失去电荷之后就是氦原子。
高中物理原子物理学史
高中物理原子物理学史
1．1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。
2．1909年——1911年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。
由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
3．1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构。
天然放射现象有两种衰变（α、β），三种射线（α、β、γ），其中γ射线是衰变后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。
衰变的快慢（半衰期）与原子所处的物理和化学状态无关。
4．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。
预言原子核内还有另一种粒子，被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现，由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
5．1939年12月德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时，铀核发生裂变。
1942年在费米、西拉德等人领导下，美国建成第一个裂变反应堆（由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成）。
6．1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹（聚变反应、热核反应）。
人工控制核聚变的一个可能途径是利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
7．现代粒子物理：
1932年发现了正电子，1964年提出夸克模型；
粒子分为三大类：
媒介子，传递各种相互作用的粒子如光子；
轻子，不参与强相互作用的粒子如电子、中微子；
强子，参与强相互作用的粒子如质子、中子；强子由更基本的粒子夸克组成，夸克带电量可能为元电荷的1/3 或 2/3。
5.1 原子物理历史概述
5.1历史概述
19世纪末，物理学已经有了相当的发展，几个主要部门——力学、热力学和分子运动论、电磁学以及光学，都已经建立了完整的理论体系，在应用上也取得了巨大成果。
这时物理学家普遍认为，物理学已经发展到顶，伟大的发现不会再有了，以后的任务无非是在细节上作些补充和修正，使常数测得更精确而已。
然而，正在这个时候，从实验上陆续出现了一系列重大发现，打破了沉闷的空气，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而揭开了现代物理学革命的序幕。
从伦琴发现X射线的1895年开始，到1905年爱因斯坦发表三篇著名论文为止，在这10年左右世纪之交的年代里，具有重大意义的实验发现如下页表。
这一系列的发现集中在世纪之交的年代里不是偶然的，是生产和技术发展的必然产物。
特别是电力工业的发展，电气照明开始广泛应用，促使科学家研究气体放电和真空技术，才有可能发现阴极射线，从而导致了X射线和电子的发现，而X射线一旦发现，立即取得了广泛应用，又掀起了人们研究物理学的热潮。
所以，随着X射线的发现而迅速展开的这一场物理学革命，有其深刻的社会背景和历史渊源。
本章将分三个方面介绍与物理学革命关系最密切的一些实验发现。
选修原子物理的同学必备
高中物理学发展简史
必修部分： 一、力学： 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、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） 。 3、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。 4、17 世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律； 5、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； 6、1846 年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律，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。 7 俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父，他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。 二、相对论： 1、物理学晴朗天空上的两朵乌云：①迈克逊－莫雷实验——相对论（高速运动世界） ， ②热辐射实验——量子论（微观世界） ； 2、19 世纪和 20 世纪之交，物理学的三大发现：X 射线的发现，电子的发现，放射性的发现。 3、1905 年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理： ①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的； ②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真射小颗粒核燃料。 1964 年提出夸克模型； 15、粒子分三大类：媒介子－传递各种相互作用的粒子，如：光子； 轻子－不参与强相互作用的粒子，如：电子、中微子； 强子－参与强相互作用的粒子，如：重子（质子、中子、超子）和介子
原子物理学的发展
原子物理学的发展杨君岗（XX师X学院物理与信息科学学院 XX XX 741000）摘要：本文较详实地介绍了原子物理学的发展历程。
从最早的“原子”概念出发，“不可分割”与“可分割”的争论，到19世纪后开始的黄金发展阶段，最后确定了原子的基本组成和运动规律。
引出了原子核物理的具体发展历程，每个时段都有独特的、有进步意义的新理论提出或对旧理论的完善，体现着人类探索物质内部结构的艰难。
关键词：原子;原子核;分割;发展The Development of Atomic PhysicsYang Jungang(School of Physics and Information science, Tianshui Normal University，741000China)Abstract:This paper gave a detailed and accurate account of the development course of atomic physics. From the earliestconcept of "atomic". the controversyof "indivisible" and "divisibility" ,to the golden development stage beganof the 19th century, and finally to determine the atomic position and movement of the basic. Nuclear physics led to the specific course of development, each has a unique time, a progressive or a new theory put forward to improve on the old theory, which embodies the internal structure of the human exploration of difficult material.Key words:atom, atomic nucleus, partition,development引言原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。
物理学大事年表
物理学史物理学大事年表(一)约公元前6世纪，泰勒斯(Thales，公元前624?--546)记述了摩擦后的琥珀吸引轻小物体和磁石吸铁的现象。
公元前6世纪，《管子》中总结和声规律。
阐述标准调音频率，具体记载三分损益法。
约公元前5世纪，《考工记》中记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性浮力等现象。
公元前5世纪，德谟克利特(Democritus，公元前460?--370?)提出万物由原子组成。
公元前400年，墨翟(公元前478?--前392?)在《墨经》中记载并论述了杠杆、滑轮、平衡、斜面、小孔成像及光色与温度的关系。
公元前4世纪，亚里士多德(Aristotle，前384--前322)在其所著《物理学》中总结了若干观察到的事实和实际的经验。
他的自然哲学支配西方近2000年。
公元前3世纪，欧几里得(Euclid，前330?--前260?)论述光的直线传播和反射定律。
公元前3世纪，阿基米德(Archimedes，前287?--前212)发明许多机械，包括阿基米德螺旋；发现杠杆原理和浮力定律；研究过重心。
公元前3世纪，古书《韩非子》记载有司南；《吕氏春秋》记有慈石召铁。
公元前2世纪，刘安《前179--前122》著《准南子》，记载用冰作透镜，用反射镜作潜望镜，还提到人造磁铁和磁极斥力等。
1世纪，古书《汉书》记载尖端放电、避雷知识和有关的装置。
王充(27--97)著《论衡》，记载有关力学、热学、声学、磁学等方面的物理知识。
希龙(Heron，62--150)创制蒸汽旋转器，是利用蒸汔动力的最早尝试，他还制造过虹吸管。
2世纪，托勒密(C.Ptolemaeus，100?--170?)发现大气折射。
张衡(78--139)创制地动仪，可以测报地震方位，创制浑天仪。
王符(85--162)著《潜夫论》分析人眼的作用。
5世纪，祖冲之(429--500)，改造指南车，精确推算л值，在天文学上精确编制《大明历》。
8世纪，王冰(唐代人)记载并探讨了大气压力现象。
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原子物理学简史原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。
它主要研究：原子的电子结构；原子光谱；原子之间或及其他物质的碰撞过程和相互作用。
经过相当长时期的探索，直到20世纪初，人们对原子本身的结构和内部运动规律才有了比较清楚的认识，之后才逐步建立起近代的原子物理学。
1897年前后，科学家们逐渐确定了电子的各种基本特性，并确立了电子是各种原子的共同组成部分。
通常，原子是电中性的，而既然一切原子中都有带负电的电子，那么原子中就必然有带正电的物质。
20世纪初，对这一问题曾提出过两种不同的假设。
1904年，汤姆逊提出原子中正电荷以均匀的体密度分布在一个大小等于整个原子的球体内，而带负电的电子则一粒粒地分布在球内的不同位置上，分别以某种频率振动着，从而发出电磁辐射。
这个模型被形象的比喻为“果仁面包”模型，不过这个模型理论和实验结果相矛盾，很快就被放弃了。
1911年卢瑟福在他所做的粒子散射实验基础上，提出原子的中心是一个重的带正电的核，及整个原子的大小相比，核很小。
电子围绕核转动，类似大行星绕太阳转动。
这种模型叫做原子的核模型，又称行星模型。
从这个模型导出的结论同实验结果符合的很好，很快就被公认了。
绕核作旋转运动的电子有加速度，根据经典的电磁理论，电子应当自动地辐射能量，使原子的能量逐渐减少、辐射的频率逐渐改变，因而发射光谱应是连续光谱。
电子因能量的减少而循螺线逐渐接近原子核，最后落到原子核上，所以原子应是一个不稳定的系统。
但事实上原子是稳定的，原子所发射的光谱是线状的，而不是连续的。
这些事实表明：从研究宏观现象中确立的经典电动力学，不适用于原子中的微观过程。
这就需要进一步分析原子现象，探索原子内部运动的规律性，并建立适合于微观过程的原子理论。
1913年，丹麦物理学家玻尔在卢瑟福所提出的核模型的基础上，结合原子光谱的经验规律，应用普朗克于1900年提出的量子假说，和爱因斯坦于1905年提出的光子假说，提出了原子所具有的能量形成不连续的能级，当能级发生跃迁时，原子就发射出一定频率的光的假说。
玻尔的假设能够说明氢原子光谱等某些原子现象，初次成功地建立了一种氢原子结构理论。
建立玻尔理论是原子结构和原子光谱理论的一个重大进展，但对原子问题作进一步的研究时，却显示出这种理论的缺点，因此只能把它视为很粗略的近似理论。
1924年，德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设，以后的观察证明，微观粒子具有波的性质。
1926年薛定谔在此基础上建立了波动力学。
同时，其他学者，如海森伯、玻恩、狄喇克等人，从另外途径建立了等效的理论，这种理论就是现在所说的量子力学，它能很好地解释原子现象20世纪的前30年，原子物理学处于物理学的前沿，发展很快，促进了量子力学的建立，开创了近代物理的新时代。
由于量子力学成功地解决了当时遇到的一些原子物理问题，很多物理学家就认为原子运动的基本规律已清楚，剩下来的只是一些细节问题了。
由于认识上的局限性，加上研究原子核和基本粒子的吸引，除一部分波谱学家对原子能级的精细结构及超精细结构进行了深入的研究，取得了一些成就外，很多物理学家都把注意力集中到研究原子核和基本粒子上，在相当长的一段时间里，对原子物理未能进行全面深入的研究，使原子物理的发展受到了一定的影响。
20世纪50年代末期，由于空间技术和空间物理学的发展，工程师和科学家们发现，只使用已有的原子物理学知识来解决空间科学和空间技术问题已是很不够了。
过去，人们已精确测定了很多谱线的波长，深入研究了原子的能级，对谱线和能级的理论解释也比较准确。
但是，对谱线强度、跃迁几率、碰撞截面等这些空间科学中非常重要的基本知识，则了解得很少，甚至对这些物理量的某些参数只知道其量级。
核试验中遇到的很多问题也都及这些知识有关。
因此还必须对原子物理进行新的实验和理论探讨。
原子物理学的发展对激光技术的产生和发展，作出过很大的贡献。
激光出现以后，用激光技术来研究原了物理学问题，实验精度有了很大提高，因此又发现了很多新现象和新问题。
射频和微波波谱学新实验方法的建立，也成为研究原子光谱线的精细结构的有力工具，推动了对原子能级精细结构的研究。
因此，在20世纪50年代末以后，原子物理学的研究又重新被重视起来，成为很活跃的领域。
近十多年来，对原子碰撞的研究工作进展很快，已成为原子物理学的一个主要发展方向。
目前原子碰撞研究的课题非常广泛，涉及光子、电子、离子、中性原子等及原子和分子碰撞的物理过程。
及原子碰撞的研究相应，发展了电子束、离子束、粒子加速器、同步辐射加速器、激光器等激光源、各种能谱仪等测谱设备，以及电子、离子探测器、光电探测器和微弱信号检测方法，还广泛地应用了核物理技术和光谱技术，也发展了新的理论和计算方法。
电子计算机的应用，加速了理论计算和实验数据的处理。
原子光谱及激光技术的结合，使光谱分辨率达到了百万分之一赫兹以下，时间分辨率接近万亿分之一秒量级，空间分辨达到光谱波长的数量级，实现了光谱在时间、空间上的高分辨。
由于激光的功率密度已达到一千万瓦每平方厘米以上，光波电场场强已经超过原子的内场场强，强激光及原子相互作用产生了饱和吸收和双光子、多光子吸收等现象，发展了非线性光谱学，从而成为原了物理学中另一个十分活跃的研究方向。
极端物理条件(高温、低温、高压、强场等)下和特殊条件(高激发态、高离化态)下原子的结构和物性的研究，也已成为原子物理研究中的重要领域。
原子是从宏观到微观的第一个层次，是一个重要的中间环节。
物质世界这些层次的结构和运动变化，是相互联系、相互影响的，对它们的研究缺一不可，很多其他重要的基础学科和技术科学的发展也都要以原子物理为基础，例如化学、生物学、空间物理、天体物理、物理力学等。
激光技术、核聚变和空间技术的研究也要原子物理提供一些重要的数据，因此研究和发展原子物理这门学科有着十分重要的理论和实际意义。
原子物理学大事年表公元前384～322年古希腊哲学家亚里士多德提出“四元素说”。
公元前384～322年古希腊哲学家亚里士多德提出“四元素说”。
公元前500～400年古希腊人留基伯及其学生德谟克利特等古希腊哲学家首先提出“原子说”。
公元1661年英国化学家波义耳首先提出了化学元素的概念。
公元1687年英国物理学家牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中奠定了经典力学基础，引入超距作用概念。
公元1774年法国化学家拉瓦锡提出质量守恒原理。
公元1789年德国化学家克拉普罗特首先发现了自然界中最重的元素——铀。
公元1808年英国化学家道尔顿在他的著名著作《化学哲学新系统》中，提出了用来解释物质结构的“原子分子学说”。
公元1811年意大利化学家阿伏加德罗提出了理想气体分子的假设，得出了著名的阿伏加德罗常数，并在1865首次实验测定。
公元1820年瑞典化学家白则里提出了化学原子价概念，并在1828年发表了原子量表。
公元1832年英国物理学家法拉第提出了电解定律。
公元1854年德国的吹玻璃工匠兼发明家盖斯勒用“盖斯勒管”进行了低气压放电实验。
公元1858年德国物理学家普吕克尔在研究低气压放电管时发现面对阴极出现绿色辉光。
公元1864年德国物理学家汗道夫发现阴极射线。
公元1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈耶按照原子量的顺序将元素排成了“元素周期表”，又在1871年写成了《化学原理》一书。
公元1876年德国物理学家戈德斯坦断定低气压放电管中的绿色辉光是由阴极射线产生的。
公元1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯首先提出了电离学说，认为离子就是带有电荷的原子。
公元1885年英国物理学家克鲁克斯用实验证明阴极射线是一种具有质量带有电花的粒子流，而不是没有质量的光束。
公元1891年爱尔兰物理学家斯托尼首先提出把电解时所假想的电单元叫做“电子”。
公元前500～400年古希腊人留基伯及其学生德谟克利特等古希腊哲学家首先提出“原子说”。
公元1661年英国化学家波义耳首先提出了化学元素的概念。
公元1687年英国物理学家牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中奠定了经典力学基础，引入超距作用概念。
公元1774年法国化学家拉瓦锡提出质量守恒原理。
公元1789年德国化学家克拉普罗特首先发现了自然界中最重的元素——铀。
公元1808年英国化学家道尔顿在他的著名著作《化学哲学新系统》中，提出了用来解释物质结构的“原子分子学说”。
公元1811年意大利化学家阿伏加德罗提出了理想气体分子的假设，得出了著名的阿伏加德罗常数，并在1865首次实验测定。
公元1820年瑞典化学家白则里提出了化学原子价概念，并在1828年发表了原子量表。
公元1832年英国物理学家法拉第提出了电解定律。
公元1854年德国的吹玻璃工匠兼发明家盖斯勒用“盖斯勒管”进行了低气压放电实验。
公元1858年德国物理学家普吕克尔在研究低气压放电管时发现面对阴极出现绿色辉光。
公元1864年德国物理学家汗道夫发现阴极射线。
公元1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈耶按照原子量的顺序将元素排成了“元素周期表”，又在1871年写成了《化学原理》一书。
公元1876年德国物理学家戈德斯坦断定低气压放电管中的绿色辉光是由阴极射线产生的。
公元1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯首先提出了电离学说，认为离子就是带有电荷的原子。
公元1885年英国物理学家克鲁克斯用实验证明阴极射线是一种具有质量带有电花的粒子流，而不是没有质量的光束。
公元1891年爱尔兰物理学家斯托尼首先提出把电解时所假想的电单元叫做“电子”。
公元1895年德国物理学家伦琴在12月28日宣布发现了x射线(又称伦琴射线)。
为此他获得了1901年度首届诺贝尔物理学奖。
法国物理学家佩兰断定阴极射线确是带负电荷的微粒流，他曾因研究物质的间断结构和测量原子体积而获得了1926年度诺贝尔物理学奖。
荷兰物理学家洛伦茨首先提出了经典电子论，他还确定了电子在电磁场中所受的力，即洛伦茨力，并预言了正常的塞曼效应。
公元1896年法国物理学家贝克勒尔在3月1日用铀盐样品进行实验时发现了天然放射性，他也是第一个使用乳胶照相探测射线的科学家，为此同居里夫妇一起获得1903年度诺贝尔物理学奖。
荷兰物理学家塞曼在研究外磁场作用下的光发射时发现塞曼效应，这也是磁场对原子辐射现象的影响，为此他获得了1902年度诺贝尔物理学奖。
公元1897年英国物理学家汤姆逊在4月30日从阴极射线的研究中证实了电子的存在。
由于他在研究电在气体中的传导所作得的重大贡献而获得1906年度诺贝尔物理学奖。
1897～1914年，美国物理学家米利肯等先后多次精确测量电子的质量和电荷，1899年又测定了电子的荷质比。
米利肯因对电子电荷的测定和光电效应的研究获得1923年度诺贝尔物理学奖。
公元1898年后来加入法国籍的波兰物理学家和化学家居里夫人证明含有铀元素的化合物都具有放射性，并由此发现了“镭”。