1935年诺贝尔物理学奖——中子的发现

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中子的发现过程演示文稿

中子的发现过程演示文稿
1931 年底, 巴黎居里实验室的约里奥—居里夫妇以强得 多的α放射源重复玻特和贝克尔的实验, 发现铍中性辐 射的穿透力超过他们原先的估计。
他们进一步发现石蜡经铍辐射轰击, 释放出高速质子。 由于传统观念, 他们也未能凭自己的实验结果进一步得 出存在中子的结论,反而同意玻特的“贯穿辐射是一 种特殊的γ射线”的观点。
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约里奥-居里夫妇的实验
伊伦·约里奥·居里(Irene Joliot-Curie,1897~1956) 法国核物理学家,父亲皮埃尔·居里,母亲玛丽·居里都 是著名的科学家
费雷德克里·约里奥·居里 (Frederic Joliot-curie, 1900~1958)法国核物理学家
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约里奥-居里夫妇的实验
1923年查德威克在得到卢瑟福的赞同后,用游离室和点计数器作 为检测手段,尝试在大质量的氢化材料中检测γ辐射的发射。
1928年起,玻特和他的学生贝克尔(H.Becker)用钋(po)发 射的α粒子轰击一系列轻元素,发现α粒子轰击铍时,会使铍发 射穿透能力极强的中性射线,强度比其它元素所得要大过十倍。 用铅吸收屏研究其吸收率,证明这种中性辐射比γ射线还要硬。 1930年,玻特和贝克尔率先发表了这一结果,并断定这种贯穿 辐射是一种特殊的γ射线。
之后,经过几天紧张的实验,查德威克就证明了这些 奇异效应是中性粒子的作用。他还测出了这种粒子的 质量与质子大致相同,从而证明卢瑟福于1920年假设 的中子真实存在。
查德威克因此获得1935 年度的诺贝尔物理学奖
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查德威克的发现
α粒子轰击铍的核反应方程式:
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中子发现的深远意义
中子的发现, 是原子核物理发展史上的一个里程碑, 具 有划时代的深远意义。
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中子的发现过程剖析

中子的发现过程剖析
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中子概念的提出
但是,自从这次演讲之后,卢瑟福再也没有继续对于
这一想法进行阐述。
卢瑟福认为中子是质子和电子的复合体,并非是一个
单独的粒子,这将导致很多的问题。
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寻找中子的早期实验
1920年贝克里安演讲演讲之后,卢瑟福曾请格拉森(J.L.Glasson)
在氢气中放电时寻找中子,不久又请罗伯兹(J.K.Roberts)也做 了类似的实验。
1931 年底, 巴黎居里实验室的约里奥—居里夫妇以强得
多的α放射源重复玻特和贝克尔的实验, 发现铍中性辐 射的穿透力超过他们原先的估计。
他们进一步发现石蜡经铍辐射轰击, 释放出高速质子。
由于传统观念, 他们也未能凭自己的实验结果进一步得 出存在中子的结论,反而同意玻特的“贯穿辐射是一 种特殊的γ射线”的观点。
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查德威克的发现
查德威克
Sir James Chadwick(1891-1974) 卢瑟福的学生
查德威克从1921年就开始了中子的实验
探索工作。他目标明确,前后12年, 经历了许多曲折,终于成功。
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查德威克的发现
约里奥-居里夫妇的实验对查德威克有极大的启发。
1932年,当查德威克读到约里奥-居里在《法国科学 院通报》上的论文时,他立即告诉了卢瑟福。卢瑟福 表示不相信,建议尽快重复其实验进行检验。
1923年查德威克在得到卢瑟福的赞同后,用游离室和点计数器作
为检测手段,尝试在大质量的氢化材料中检测γ辐射的发射。
1928年起,玻特和他的学生贝克尔(H.Becker)用钋(po)发
射的α粒子轰击一系列轻元素,发现α粒子轰击铍时,会使铍发 射穿透能力极强的中性射线,强度比其它元素所得要大过十倍。 用铅吸收屏研究其吸收率,证明这种中性辐射比γ射线还要硬。 1930年,玻特和贝克尔率先发表了这一结果,并断定这种贯穿 辐射是一种特殊的γ射线。

百年诺贝尔物理学奖及其对现代科技的影响

百年诺贝尔物理学奖及其对现代科技的影响

诺贝尔物理学奖及其对现代科技的影响摘要:诺贝尔奖是根据瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱所设立的奖项,包括的奖项有和平奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖、物理学奖,旨在奖励那些曾赋予人类最大利益的人。

诺贝尔物理学奖从1901年开始颁发至今已有百余年的历史,目前它已成为国际上最具影响力及权威性的科学奖项。

本文简要介绍了诺贝尔的生平及诺贝尔奖的由来,着重论述了诺贝尔物理学奖对现代科技的影响,由诺贝尔物理学奖的颁发预测了21世纪物理学的发展趋势,揭示了诺贝尔物理学奖颁发的启示。

关键词: 诺贝尔物理学奖现代科技发展趋势启示第一章诺贝尔生平及诺贝尔奖概述1.1 诺贝尔生平阿尔弗雷德·伯纳德·诺贝尔(Alfred Bernhard Nobel),是19世纪著名的化学家,1833年10月21日出生于瑞典首都斯德哥尔摩。

就在诺贝尔出生前一年,一场火烧毁了他的家,全家只好靠借债度日,父亲为了躲债,单身离家出走,幸好由母亲把家务全部担当下来。

诺贝尔凄苦的童年生活使他身体虚弱、性格内向。

诺贝尔8岁上学,仅读了一年就辍学了,这是他一生唯一的一次接受学校教育。

诺贝尔父亲是一位很有才干的机械师,后来他父亲发明的机械在俄国受到欢迎,家境开始好转,在1842年,诺贝尔9岁时全家迁居俄国彼德堡。

由于语言不通,诺贝尔和两个哥哥都进不了当地的学校,只得请家庭教师教他们学习外语和自然科学。

由于诺贝尔的勤奋学习,他的学识不亚于他的两个哥哥,深得教师和父亲的喜爱。

过了不久,诺贝尔的哥哥要回瑞典,诺贝尔也只好停止学业,他就到父亲开办的工厂当助手。

诺贝尔把工厂当大学,努力学习生产理论和生产技能。

为了扩大诺贝尔的视野,使他能学到先进的科学知识和技术,1850年他父亲让他出国进行旅行学习。

两年中,他去过德国、法国、意大利和美国,由于诺贝尔善于观察,认真钻研,知识积累迅速,所以在两年后回俄国时,他已经是一位精通几国语言和受过科学训练的学者。

青年王淦昌两次错过诺奖

青年王淦昌两次错过诺奖

青年王淦昌两次错过诺奖作者:来源:《文萃报·周五版》2018年第10期错过发现中子1930年秋天,柏林迎来了一位风华正茂、才华横溢的中国青年——王淦昌。

王淦昌到柏林大学后,迎接他的是一位杰出的导师——著名的女物理学家、柏林大学第一位女教授迈特纳。

爱因斯坦评价她是“天赋高于居里夫人的‘我们的居里夫人’”。

王淦昌是她唯一的中国留学生。

当时,德国物理学家玻特与他的学生贝克在用钋所放出的α(阿尔法)粒子轰击轻元素硼和铍的实验,发现有一种穿透能力极强的贯穿辐射放出来,这射线能穿透10厘米厚的铅板而自身的强度却减弱得很少。

玻特师生俩认为这可能是一种波长极短的电磁波——γ(伽马)射线。

自从发现质子后,科学家们纷纷开始向剖析质子组成的方向研究,以争取新的发现。

著名的居里夫妇用他们强大的α射线源研究玻特首先发现的奇异射线,用电离室测量射线的强度,以石蜡做屏蔽层,放置在铍源与测量装置之间进行观察,结果发现计数器的数字大大增加。

但遗憾的是居里夫妇没有考虑辐射能量极大的现象包含着另一种新的特殊物质,简单地解释为那只是γ的辐射效应。

就在居里夫妇把一项重大发现束之高阁时,王淦昌则特别地关注着玻特师生俩的那根神秘的射线以及他们没有能解释得清楚的未知结果……“最近我听了科斯特斯教授关于玻特先生的有关γ辐射具有那么强大的穿透力的介绍。

我非常怀疑……”王淦昌大胆向导师陈述道,“我以为实验用的是电离探测器,那样不会有什么奇迹出现,如果改用云室作探测器,然后对玻特教授的实验进行不断地重复实验,结果可能大不一样。

”“不可能,这将是个永远徒劳的实验。

”王淦昌认定玻特的实验坏就坏在探测器是计数器上,如果改用云室做实验,定会弄清那种硬辐射的性质的。

“我还是想着云室可能解决玻特教授未解释清楚的问题,所以能否请允许我借用一下我的师兄菲利普先生的云室对玻特教授的实验进行重新研究?”“我們还有很多课题需要研究,玻特先生的事还是让别人去完成吧。

1935-1942年诺贝尔物理学奖获得者简介概要

1935-1942年诺贝尔物理学奖获得者简介概要
“宇宙射线的研究已变成天体物理学的重要领域。尽管其起 源至今未能确定,但人们已普遍认为对宇宙射线的研究能获得宇 宙绝大部分奇特环境中有关过程的大量信息:射电星系、类星体 以及围绕中子星和黑洞由流入物质形成的沸腾转动的吸积盘的知 识。” 某些粒子加速器实验需要使正电子与电子在相对论性速度下 对撞。高撞击能量与这些物质─反物质湮灭,能生成一整束各种 各样的次原子粒子。物理学家就是通过研究这些碰撞,来测试理 论预测及寻找新的粒子。 放射性核素所发射的正电子与生物体内电子湮灭所产生的伽 马射线,可用正电子发射计算机断层扫描来探测。 正电子湮灭能谱用于侦测固体材料中的密度差异、缺陷、位 移或甚至空隙。
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。

【历届诺贝尔奖得主(三)】1935年生理学或医学奖和物理学奖

【历届诺贝尔奖得主(三)】1935年生理学或医学奖和物理学奖

生理学或医学奖德国,斯佩曼(HansSpemann1869-1941),发现胚胎的组织效应汉斯·斯佩曼(HansSpemann,1869~1941)是一位德国的生物学家,同时也是实验胚胎学领域的先驱。

他因发现了胚胎的发育过程而获得了1935年的诺贝尔生理学或医学奖。

他创新的“胚胎诱导”理念为发展生物学分支的确立作出了很大贡献。

斯佩曼于1895年在维尔茨堡大学(UniversityofWurzburg)获得了动物学、植物学和物理学的博士学位,然后他在那里从事教学直到1908年。

在那里,由于他为著名的胚胎学家西奥多•博韦里(Boveri,Theodor)和物理学家威尔姆•康拉德•伦琴(Roentgen,WilhelmConrad)工作,他自己的科学兴趣也受到了极大的影响。

1919年,他接受了弗莱堡大学(UniversityofFreiburg)动物学教授一职。

他一直在那里工作到1935年退休。

斯佩曼对于胚胎学的研究是从对两栖动物胚胎的研究开始的。

他成功地将一个刚孵出的蜥蜴蛋一分为二,并从每一半中都培育出了一个正常的蜥蜴胚胎。

在做了更多的研究之后,他正确地的得出了一个结论:一个胚胎的细胞是在某一点才开始分化的。

斯佩曼在和他的学生奥托•曼戈尔德(Mangold,Otto)与希尔德•曼戈尔德(Mangold,Hilde)一起工作时发现当他们把一个胚胎中某种特定的软组织移植到了相同胚胎中不同的软组织后,被移植的软组织会逐渐发育成移植过去的那种软组织。

通过这种诱导的行为,斯佩曼形容胚胎拥有着一些不同的“组织者”或“组织中心”,它们会引导细胞根据需要而发育。

他的发现还令他预测到克隆分化甚至成熟的细胞的可能性,尽管当时这种科技还并没有出现。

文学奖未颁奖物理学奖英国,查德威克(JamesChadwick1891-1974),发现中子查德威克(JamesChadwick,1891~1974)英国实验物理学家1891年10月20日生于曼彻斯特大学理学院。

原子结构的探索化学史

原子结构的探索化学史

3.师道传承,知识和精神传统要源远流长。
4.基础自然科学的研究短期内可能看不到社会经济效益,但长远来看必定是促进人 类社会发展。
谢谢大家!
2.1876年成为剑桥大学的数学研究生。1880年,他取得数学优等荣誉 学位(继1854年麦克斯韦以后的第二位)。后在一位物理教师影响下 决心转攻物理学。
3.他在阴极射线的研究中,证实了阴极射线在电场和磁场中发生偏转,这是判定阴 极射线确实是带电粒子的决定性证据,并进一步测出它们的质量约为氢原子质量的 1/1837。由此推断,阴极射线粒子比原子要小得多,可见这种粒子是组成一切原子 的基本材料。汤姆孙于1904年4月30日宣布了他的成果,电子由此被发现。电子是人 类所认识的第一种基本粒子。
差生查德威炮火下的科研(1ห้องสมุดไป่ตู้91-1974)
1.詹姆斯.查德威克:1891年生于英国柴郡。上中学的时候, 他的学习成绩并不出彩,实验课甚至都没有考及格。但是,查德威克 信:“会做则必须做对,一丝不苟;不会做又没弄懂,绝不下笔。” 正是这种实事求是、功在不舍的精神,使他在科学研究事业中受益一生。
2.1908年,查德威克考入曼切斯特大学。他在物理方面的天赋引起了 卢瑟福的关注,并很快便崭露头角,他的“射线穿过金属箔时发生偏离 的实验成功,有力的证实了原子核的存在。。
4.1906年,由于汤姆孙对电子研究的重要贡献而被授予诺贝尔物理奖(距电子的发 现时隔两年)。
卓越教师汤姆孙
1.汤姆逊除发现电子外,他在研究极隧射线时反现了质谱方法。 他的方法经过同事阿斯顿的改进和完善发展为今天的质谱仪。
2.在担任卡文迪什实验室教授期间,他创建了完整的研究生培养制度 和培育了良好的学术风气,使卡文迪什实验室成为国际物理前沿研究 中心之一。他的学生有7人获诺贝尔奖。英国能够在20世纪前30年在 原子物理学领域保持重要的领先地位,汤姆孙的有力指导和优秀教学 能力起了相当作用。

1938年诺贝尔物理学奖——中子辐照产生新放射性元素

1938年诺贝尔物理学奖——中子辐照产生新放射性元素

1938年诺贝尔物理学奖——中子辐照产生新放射性元素1938年诺贝尔物理学奖授予意大利罗马大学的费米(Enrico Fermi,1901——1954),以表彰他演示用中子辐照产生新放射性元素以及用慢中子引起核反应的有关发现。

20世纪30年代是核物理学大发展的年代。

自从卢瑟福1911年发现原子核和1919年实现了人工原子蜕变之后,中间经过了沉闷的十年,物理学孕育着新的突破。

30年代一开始,就以正电子、氘和中子这三大发现,又一次惊震了科学界。

接着,1934年,约里奥-居里(Joliot-Curies)夫妇发现了人工放射性。

加速器和计数器的发明和应用则大大加快了核物理学发展的进程。

在此基础上,人们迫切需要掌握原子核蜕变的规律性,利用核物理学的成果为人类服务。

当时虽然尚未预见到原子能的巨大价值,但元素之间的相互转变有可能把人类带进新的世界,却早已是指日可待的了。

在实现人工核蜕变到发现重核裂变中间这10年的历程中,费米的工作特别值得称道。

他不但在理论上为核物理学作出了一系列贡献,还在实验和实际工作上为探讨核物理现象和利用原子能作出了先驱性的业绩。

费米是意大利物理学家,1901年9月29日出生于意大利的罗马。

父亲是交通部的一位稽查长。

他在学校里被看成模范学生,事事第一。

他从小就对数学物理有极大兴趣。

他酷爱读书,从广泛的书籍中获取知识。

十岁时,他就能从大人们的言谈中理解x2+y2=r2代表一个圆。

他父亲的一位同事叫阿米第(A.Amidei)发现14岁的小费米具有非凡的才能,就把自己许多数学书和工程书借给他,并指导他阅读。

费米从这位启蒙导师那里接受了坚实的数学教育,学习了代数、数学分析和几何学,解了无数道难题。

他在学校功课超前,教师们觉得对他没有什么可教的,就让他在实验室里自由做实验。

他和同学帕西科(Persico)利用这个机会自制仪器做了许多实验,从这里他很好地掌握了实验物理学,例如:他测过重力加速度、自来水的密度、地球磁场等等,他还自制过小电机。

诺贝尔物理学奖六十年

诺贝尔物理学奖六十年

2011年诺贝尔物理学奖获奖者为美国加州大学伯克利分校教授索尔·佩尔马特,澳大利亚国立大学教授布莱恩·施密特,以及美国约翰斯·霍普金斯大学教授亚当·里斯。

他们的贡献是,通过对超新星的观测证明宇宙在加速膨胀、变冷。

2010年诺贝尔物理学奖获奖者为英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。

他们在2004年制成石墨烯材料。

石墨烯是目前已知材料中最薄的一种,被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业的再次革命。

2009年诺贝尔物理学奖获奖者为英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。

高锟获奖是由于在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出了突破性成就,而两位美国科学家的主要成就是发明半导体成像器件——电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

2008年诺贝尔物理学奖获奖者为美国籍科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英。

南部阳一郎的贡献是发现了亚原子物理学中的自发对称性破缺机制,而小林诚和益川敏英的贡献是发现了有关对称性破缺的起源。

2007年,法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因发现“巨磁电阻”效应而获诺贝尔物理学奖。

2006年,美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特因发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性而获奖。

2005年,美国科学家罗伊·格劳伯、约翰·霍尔和德国科学家特奥多尔·亨施因为“对光学相干的量子理论的贡献”和对基于激光的精密光谱学发展作出了贡献而获奖。

2004年,诺贝尔物理学奖归属美国科学家戴维·格罗斯、戴维·波利策和弗兰克·维尔切克。

他们发现了粒子物理强相互作用理论中的渐近自由现象。

2003年诺贝尔物理学奖——超导和超流体理论研究领域的卓越贡献2003年度诺贝尔物理奖授予拥有俄罗斯和美国双重国籍的科学家阿列克谢·阿布里科索夫、俄罗斯科学家维塔利·金茨堡以及拥有英国和美国双重国籍的科学家安东尼·莱格特,以表彰他们由于在超导和超流体理论研究领域所作出的开创性贡献。

中子的发现过程

中子的发现过程
中子的发现, 是原子核物理发展史上的一个里程碑, 具有划时代的深远意义。
首先, 有了关于原子结构的新概念。
第二, 人们对原子量与原子序数的关系, 以及原子核 的自旋、 稳定性等原子核的特性问题, 有了新的认识。
第三, 人类对于中子的研究和应用推动了核物理的飞 速发展, 开创了新的时代。
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之后,经过几天紧张的实验,查德威克就证明了这些 奇异效应是中性粒子的作用。他还测出了这种粒子的 质量与质子大致相同,从而证明卢瑟福于1920年假设 的中子真实存在。
查德威克因此获得1935 年度的诺贝尔物理学奖
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查德威克的发现
α粒子轰击铍的核反应方程式:
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中子发现的深远意义
中子的发现过程
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目录
背景
中子概念的提出
寻找中子的早期实验
约里奥-居里夫妇的实验
查德威克的发现
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中子发现的深远意义
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背景
道尔顿—“化学原子论的缔造者”
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背景
约瑟夫·约翰·汤拇逊(Thomson,Joseph John。1856年——1940年),著名的英国
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约里奥-居里夫妇的实验
1931 年底, 巴黎居里实验室的约里奥—居里夫妇以强 得多的α放射源重复玻特和贝克尔的实验, 发现铍中 性辐射的穿透力超过他们原先的估计。
他们进一步发现石蜡经铍辐射轰击, 释放出高速质子。 由于传统观念, 他们也未能凭自己的实验结果进一步 得出存在中子的结论,反而同意玻特的“贯穿辐射是 一种特殊的γ射线”的观点。

粒子物理简介

粒子物理简介
历史回顾——重要人物
H.Becquerel(贝克 勒尔), 法国物理学家 (1852~1908),1903 年获得诺贝尔奖.发现 了铀(U)的放射现象, 这是人类历史上第一次 在实验室里观察到原子 核现象.
历史回顾——重要人物
M.Curie(居里夫人), 法国物理学家(1867~ 1934),波兰人,1903年获 得诺贝尔奖.发现钋(Po) 和镭(Ra); 她的女儿 (I.Joliot-Curie, 1897~1956) 和女婿(F. Joliot-Curie, 1900~1958)因发现人工放 射性获1934年诺贝尔奖.
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天儿跑腿哎,晚上都睡不安生——想必乐韵知道好歹,还是求了大太太,后来一直没再来,敢是表 病情又缓下去了?这便好 了。”嘉颜笑笑,不接话,与宝音分手。宝音累极,也未去再探访表 ,自己回屋睡了。因是得宠的大丫头,各自有一间屋子, 虽极小,好歹不用跟别人挤通铺,有了那么点儿家的感觉。写意睡眠一向不错,倒在枕上便睡着,一会儿却又被唤醒。月光白 白的铺了一地,苍茫里尽有杀机。有两个人,声音很尖,在身边问她:“那尊金钟馗到哪儿了?”今天早些时候道观送来讨老 太太欢喜的浑金像,是宝音收起来了,她糊涂道:“什么到哪儿?”一边想起身看清楚这个问话的人是谁,却起不来。她竟被 结结实实绑住了。那人问了又问,钟馗像,钟馗像到哪去了?竟吃准宝音。宝音如堕恶梦,实答不出来,听个女人声口恨恨道: “这般狡赖,除掉算了!也给那家敲敲警钟。”宝音尽力转过头去,看到一个披墨金丝斗篷的人,应该就是说话的女人,后头 还有几个,影影绰绰看不清。其中一个叹口气:“动手吧。”声音却像老太太。床边已有一只水盆,尖声的那两人就捞起一张 黄表纸,水中一浸,蒙在宝音脸上。宝音受惊,“噗”的用力一呼吸,那纸应声而破,那两人也不急,一张接一张,不紧不慢, 叠到十余张以上,宝音已难以冲破黄纸了,呼吸为之困难。这要紧时候,宝音下意识闪过的念头竟是:他们用的是盆冷水。真 不应该啊,明明外面就有井,冬暖夏凉。她给老太太打的,一向是井水,有时还要另调些热水进去。老太太畏寒……第八章 前生后世两茫茫(4)女人声口又道:“正是这样穷骨头,才不识好歹里应外贼!”什么外贼?什么里应?一定是错了,或者 有人陷害她。宝音想叫,一层层的黄表纸又蒙上来,半声都出不了。她挣扎,人家只当她挣命,毫不理睬。纸蒙上三寸高,宝 音神思昏沉过去,像陷进泥潭中,再也没力气,只是往下沉、沉……有谁在她足底垫了一把,她又往上去,这次拼尽力气,终 于叫出一声:“不是我!”但喉头随之有甜腥而粘稠的东西涌上来,把她的声音堵得含糊不清,她难以呼吸,只能绝望的抓着 喉头。要死了!她真的要被憋死了?这果然不是梦……一个小丫头急急的端个痰盒过来,笨手笨脚往宝音面前一放,爬到榻上 给宝音捶背。宝音咳了半天,总算一口带血的痰吐到痰盒里,神智舒爽了些,展眼看那半旧雕漆盒子,却不是自己屋里的浅翠 青花鼓腹盒,看这小丫头竟是表 屋中的丫头洛月,更是吃惊,待要问,喉头又痒起来,俯在盒上咳个不住,一口口的血痰, 血都作脓紫色。她有生之年,未觉得如此虚弱痛苦,咳得上气不接下气,面孔通红、眼里都是泪花。洛月在她背后又捶又揉, 也于事无补。一个老婆子,便是邱妈

解读中子的发现

解读中子的发现

解读中子的发现到1930年,物理学家用天然放射性元素钋(Po)放出的α-射线轰击铍(Be),发现了从铍发出一种看不见的穿透能力很强的射线。

一时大家还弄不清楚这种新发现的射线是由什么粒子组成的。

不少人认为它是能量很高的光子组成的γ-射线,但是,用这种观点来解释实验结果时,出现了无法克服的矛盾。

看来这是一种错误、不得不放弃的看法。

1932年,英国物理学家查得威克用这种射线来轰击氢原子和氮原子,结果打出一些氢核和氮核,他测量了被打出的氢核和氮核的速度。

被打出的氢核的速度是不同的,查得威克认为速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它正碰的结果,其他速度较小的是由于斜碰的结果。

设m是未知粒子的质量,v是它的速度,是氢核的质量,vH是被打出的氢核的最大速度。

假定它们间的碰撞是弹性碰撞,氢核在未被打出前可以认为是静止的,可得:对于打出氮核的实验,设是氮核的质量,是被打出的氮核的最大速度,同样可以得到,我们知道,氮核的质量mN 是氢核mH的14倍,把上述两式相除以消去未知的v,并用14mH 来代替mN,可得查得威克在实验中测得的氢核的最大速度是3.3х109厘米/秒,氮核的最大速度是4.7х108厘米/秒。

把测得的数值代入上式进行计算,他得出m=1.15mH。

查得威克还用别的物质来代替氢和氮重作这个实验,得到的结果都是这种未知粒子的质量差不多等于氢核的质量。

这样,查得威克就发现了一种新的与氢核(质子)的质量差不多的粒子。

由于这种粒子不带电,所以叫做中子。

后来的更精确的实验测出,中子的质量非常接近于质子的质量,只比后者大千分之一多(中子的质量是1.674920х10-24克,质子的质量是1.672614х10-24克)。

中子发现后,人们很快就认质子和中子组成的,这对原子核物理的发展,起了很大的促进作用,打开了人类进入原子能时代的大门,1935年的诺贝尔物理学奖因此由查德威克获得,中子根据微观粒子的波粒二象性,具有波动性且不带电,它的半径约为0.8× m中子是研究核反应很好的轰击粒子,容易打进原子核内,引起各种核反应。

中子与质子的发现

中子与质子的发现

中子与质子的发现中子与质子的发现00中子与质子的发现人类祖先还没有学会使用火的时候,他们就已经在不知不觉地享受着核能的赐予了。

几十亿年来,太阳一直在照耀着地球,促进了地面生命的演化和发展。

太阳的能量从何而来?今天,科学家已经有足够的证据证明:太阳的能量来自核能。

古代的人们曾有设想太阳是个大火球,不断地燃烧着。

然而科学家们根据对太阳质量和辐射强度进行了分析发现,不管通过什么化学反应引起的燃烧,要维持太阳辐射的光和热的强度,只要1500年左右,就会把所有燃料耗尽。

但是地球已经存在了大约46亿年,在此期间,太阳基本像现在一样照耀着地球,只有比化学能大过几百万倍的核能,才有可能长期维持着太阳的不断辐射。

原子核的内部怎么会蕴藏着这么巨大的能量?我们可以如何利用?原子核里到底有什么秘密?1945年8月6日和8日,美国在日本的广岛和长崎先后投下了两颗原子弹,城市变成了一片废墟,8月15日,日本宣布投降,第二次世界大战结束了。

原子弹的空前破坏力给全世界的人们留下了极其深刻的印象,就连美国也惊诧于这种新武器的威力。

战后,许多国家开始致力于核武器和核能的开发,人们开始广泛关注核军备竞赛和核反应堆的发展。

前苏联切尔诺贝利核电站的放射性泄漏事件,使人们能核能的利用既感到有希望,有带着几分恐惧。

然而,不管你愿意不愿意,核能已经开始进入我们的生活,成为继木材、煤炭和石油之后的又一能源。

近代的原子-分子学说宇宙万物的原始组成,自古以来在世界各地都引起人们有极大的兴趣。

我国古代的五行学说认为,万物是由金、木、水、火、土五种基本元素组成的。

古代希腊人把气与水、火、和土并列为世界的四种基本物质元素。

2000多年前,希腊哲学家德谟克利特主张宇宙万物只有一种起源,即他称为“原子”的一种极小颗粒,他认为原子不可分割,无质的区别而只有大小、形状的差异,“原子”和“虚空”是万物的本原。

随着人类文明的进步和近代科学的兴起,古代的五种(或四种)基本元素的概念越来越不能说明化学研究是出现的新现象。

(完整word版)历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2018)

(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。

查德威克和中子的发现

查德威克和中子的发现

查德威克和中子的发现
查德威克和中子的发现
查德威克(Chadwick Sir James)1891年10月生于英国曼彻斯特,1911年以优异成绩毕业于曼彻斯特大学物理学院,1911年~1913年在卢瑟福指导下在该大学从事放射性研究并获理学硕士学位。

1923年被任命为卡文迪许实验室主任助理,至1935年。

在这段时间里与卢瑟福合作,于1932年发现了中子。

1935年获诺贝尔物理学奖。

1919年卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核,而发现了质子。

1920年他在一次演说中谈到,既然原子中存在带负电的电子和带正电的质子,为什么不能存在不带电的“中子”呢?他当时设想的中子是电子与质子的结合物。

1930年,德国物理学家博特和贝克尔用刚发明不久的盖革缪勒计
数器,发现金属铍在α粒子轰击下,产生一种贯穿性很强的辐射,当时他们认为这是一种高能量的硬γ射线。

1932年约里奥·居里夫妇重复了这一实验,他们惊奇地发现,这种硬γ射线的能量大大超过了天然放射性物质发射的γ射线的能量。

同时他们还发现,用这种射线去轰击石蜡,竟能从石蜡中打出质子来。

约里奥·居里夫妇把这种现象解释为一种康普顿效应。

但是打出的质子能量高达5.7MeV,按照康普顿公式,入射的γ射线能量至少应为50MeV,这在理论上是解释不通的。

查德威克把这一情况报告了卢瑟福,卢瑟福听了后很兴奋激动,但他不同意约里奥·居里夫妇的解释。

中子

中子

中子慢化与核能
中子慢化被认为是中子带来的一系列新课题之中 最有影响力的一项。原子能时代的开启, 最有影响力的一项。原子能时代的开启,很大程 度上缘于中子的发现和中子慢化技术的飞速进展。 度上缘于中子的发现和中子慢化技术的飞速进展。
在查德威克和约里奥居里夫妇的发现为人所知后,科学界 在查德威克和约里奥居里夫妇的发现为人所知后, 的新锐费米很快意识到了中子的优势, 的新锐费米很快意识到了中子的优势,投入到了放射性核 素的制造之中。 素的制造之中。 1934年费米小组的成员偶然发现了中子慢化后反应率的提 年费米小组的成员偶然发现了中子慢化后反应率的提 高,费米很快对此做出了相关解释,并获得了1938年诺贝 费米很快对此做出了相关解释,并获得了 年诺贝 尔物理学奖。 尔物理学奖。
二战期间原子弹被成功 研发。 研发。
威力强大的中子弹
·中子弹的本质是一枚小型氢弹(氘氚聚变反应) 中子弹的本质是一枚小型氢弹(氘氚聚变反应)
·中子弹去掉了氢弹外 的贫铀中子吸收层, 的贫铀中子吸收层,并 且使用铍反射层增殖中 子,减少了放射性元素 的产生, 的产生,以中子辐射为 主要杀伤力, 主要杀伤力,具有和原 子弹氢弹完全不同的效 果。 ·中国的中子弹之路与研究可控核聚变之路密切相伴。 中国的中子弹之路与研究可控核聚变之路密切相伴。
中子与核裂变的发现
中子轰击含氢物质时,由于质量相当, 中子轰击含氢物质时,由于质量相当,中子能量会很快传递 给含氢物质,中子能量从而大大降低,更容易被靶核俘获。 给含氢物质,中子能量从而大大降低,更容易被靶核俘获。 因此含氢较高的物质成为理想的慢化剂,如重水、轻水、 因此含氢较高的物质成为理想的慢化剂,如重水、轻水、石 蜡等。 蜡等。 更多人投入到了费米的工作中来:用中子照射铀, 更多人投入到了费米的工作中来:用中子照射铀,意图经过俘 获中子和β衰变得到更高原子序数的元素 衰变得到更高原子序数的元素。 获中子和 衰变得到更高原子序数的元素。 1934~1938年间,许多人做了这种实验,但是不同的研究者 年间, ~ 年间 许多人做了这种实验, 得到了不同的结果。 得到了不同的结果。 1938年 1938年,哈恩和斯特拉斯曼做了一系列严格的化学实验来鉴别 这些放射性产物,结论是: 这些放射性产物,结论是:所谓的镭和锕实际上是原子量远比 它们为小的钡和镧。核裂变正式发现。 它们为小的钡和镧。核裂变正式发现。 1946年,在居里实验室工作的钱三强和何泽慧等人发现了三 年 分裂与四分裂,后来五分裂也被发现。 分裂与四分裂,后来五分裂也被发现。

【历届诺贝尔奖得主(三)】1935年化学奖1

【历届诺贝尔奖得主(三)】1935年化学奖1

化学奖法国,伊伦·约里奥·居里(IrèneJoliot-Curie1897-1956),合成人工放射性元素伊雷娜·约里奥-居里(IrèneJoliot-Curie,1897-1956),本名伊雷娜·居里,居里夫妇的女儿。

与其夫约里奥-居里(外国妇女出嫁后通常随夫姓,而这对夫妇为纪念居里这一伟大姓氏,采取了夫妻双姓合一的方式)合作于1932年发现一种穿透性很强的辐射,后确定为中子;1934年发现人工放射性物质,并对裂变现象进行研究。

1935年夫妻共诺贝尔化学奖。

夫妻俩还于1948年领导建立了法国第一个核反应堆。

一、具体介绍1.伊伦·居里约里奥-居里(lreneJoliot-Curie1897~1956)于1897年9月12日生于巴黎,父亲皮埃尔·居里,母亲玛丽·居里都是著名科学家,尽管伊伦12岁时才上学读书,但从小就受到母亲对她进行的科学教育。

玛丽·居里与她的同事和朋友建立了一个合作小组,共同担负起对他们自己的子女进行自然科学教育的责任。

其中玛丽·居里教授物理,泡利、朗之万讲授数学,J.佩兰讲授化学。

1909年,伊伦进入塞维内中学学习,第一次世界大战爆发之前得到学士学位,之后进入巴黎大学学习。

第一次世界大战爆发后,伊伦作为护士为军队服务。

起初,她协助母亲工作,在巴黎解放的几个月之前,为了她的安全,伊伦和她的孩子被安排去了瑞士。

1946年,伊伦就任镭研究所主任,在1946年到1950年期间她还任法国原子能委员会的理事。

1947年被苏联科学院选为通讯院士。

由于缺乏防护,长期受X射线和γ射线辐照,伊伦的健康受到严重伤害,使她患了急性白血病,并于1956年3月17日不幸逝于巴黎。

2.弗雷德里克·约里奥-居里约里奥-居里,F.(FredericJoliot-Curie1900~1958)法国核物理学家。

历年诺贝尔物理学奖

历年诺贝尔物理学奖

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1935年诺贝尔物理学奖——中子的发现1935年诺贝尔物理学奖授予英国利物浦大学的查德威克(SirJames Chadwick,1891——1974),以表彰他发现了中子。

中子的发现具有深远的影响。

由此引起了一系列后果:第一是为核模型理论提供了重要依据,苏联物理学家伊万宁科(D.Ivanenko)据此首先提出原子核是由质子和中子组成的理论;其次是激发了一系列新课题的研究,引起一连串的新发现;第三是找到了核能实际应用的途径。

用中子作为炮弹轰击原子核,比α粒子有大得多的威力。

因为它像一把钥匙,打开了原子核的大门。

查德威克是卢瑟福的学生,1891年10月20日生于英国的曼彻斯特(Manchester)市。

1911年在曼彻斯特大学毕业后,留校在卢瑟福实验室研究放射性,1913年获硕士学位,随即得奖学金赴柏林向卢瑟福的合作者盖革(H.W.Geiger)学习,在那里正遇上第一次世界大战爆发,他被作为战争囚犯关押起来,但在监禁期间他仍设法搞起一个小的研究实验室。

1919年查德威克回到英国,随卢瑟福来到卡文迪什实验室,协助卢瑟福完成人工核转变的实验研究。

1923年当上了卡文迪什实验室助理主任,是卢瑟福的主要助手和合作者。

查德威克对科学作出过许多贡献,早在1914年当他还是个学生的时候,就发现β射线能谱是连续的。

1920年他通过铂、银和铜核研究α粒子的散射,直接测出了原子核的电荷,从而完全证实了卢瑟福的原子理论和关于元素的核结构以及核电荷数与元素的原子序数相等的结论。

查德威克发现中子不是偶然的事件。

他是在卢瑟福的中子假说指导下,经过多年的努力,反复试验、多方探索才取得成功的。

早在1920年,卢瑟福就在著名的贝克尔演讲(Bakerian Lecture)中阐述过他的思想。

他说:“在某些情况下,也许有可能由一个电子更加紧密地与H核结合在一起,组成一种中性的双子(doublet)。

这样的原子也许有很新颖的特性。

除非特别靠近原子核,它的外场也许实际为零。

结果就会使它有可能自由地穿透物质。

它的存在也许很难用光谱仪进行检测。

也许不可能把它禁闭在密封的容器里。

换句话说,它应很容易进入原子结构内部,或者与核结合在一起,或者被核的强场所分解……。

”卢瑟福发表如上的见解,是经过深思熟虑的。

他在1919年根据氮蜕变为氢的实验事实判定质子(即氢核)是氮核、也是各种元素的核的组成部分之后,就认识到元素的质量数A(原子量)与电荷数Z(原子序数)之间存在矛盾,势必要假设在原子核内有A个质子和(A-Z)个电子,而电子只有跟质子结合,才有可能在原子核中长期呆下去。

为了检验卢瑟福的假说,卡文迪什实验室从1921年就开始了实验工作。

查德威克在卢瑟福的指导下,更是目标明确,前后12年的摸索,经历了许多曲折,终于成功。

卢瑟福在贝克尔演讲后不久,请格拉森(J.L.Glasson)在氢气中放电时寻找中子的产生,不久,罗伯兹(J.K.Roberts)也做了类似的实验。

卢瑟福并不指望用这种方法会获得中子的证据,但实验还是做了。

在这些实验中氢的质量和所用电压都太小了。

观察正常状态下的氢,尽管它表面上很稳定,但并不是一点没有理由的。

他们想,既然质子和电子的紧密组合是可能的,它一定是自发地进行的。

这样组成的中子在宇宙辐射的作用下,也许会重新分裂。

1923年查德威克得到卢瑟福的赞同,尝试在大质量的氢化材料中检测γ辐射的发射,用游离室和点计数器作为检测手段。

几年后,1928年盖革缪勒(Müller)设计出了现在普遍称做盖革计数器的仪器,可以大大增加检测γ辐射的能力。

盖革送给查德威克两个新计数器和制作计数器的指示书。

卢瑟福和查德威克立即用这种新仪器重复氢的实验。

他们想尽各种办法,希望找到中子的踪迹。

他们还用同样的方法检验某些稀有气体,以及任一种能够到手的稀有元素,试图发现形成中子和发射中子的信号。

在初步如此尝试之后,查德威克考虑到中子只有在强电场中形成或存在的可能性,还考虑到用快速质子打入原子,也许能找到某些证据,特别是原子序数大的原子,那里电子也许束缚得很紧。

在给卢瑟福的一封信中,他写道:“我想,我们应对中子作一番真正的研究,我相信我有了一个可以付诸行动的计划……。

”他想至少需要有200 000V来加速质子。

没有合适的变压器可用,尽管卢瑟福颇有兴趣,却没有钱用于这样庞大的计划……。

这一想法查德威克坚持了一、二年,在其它工作的间隙中,他尝试找到一种方法把特斯拉(Tesla)线圈产生的电压用于加速放电管中的离子。

在他们用α粒子使轻元素转变的工作中,并没有忘记发射中子的可能性,特别是那些不发射质子的元素。

他们寻找会不会有不受磁场偏转的辐射引起微弱的闪烁。

几年之后,他们在1929年才发表唯一的一篇文章,特别提到研究中子的这种方法。

正当查德威克着手进一步开展探讨中子的研究时,柏林的玻特(W.Bothe)和巴黎的约里奥-居里夫妇(Joliot-Curies)相继发表了他们的实验结果。

玻特是德国著名物理学家,曾在盖革的研究所里工作,花了很大力气研究盖革发明的电计数器,用之于探测微观粒子,这种方法有效地代替了闪烁计数法,使核物理的实验研究条件获得很大改进。

从1928年起,玻特和他的学生贝克尔(H.Becker)用钋发射的α粒子轰击一系列轻元素,发现α粒子轰击铍时,会使铍发射穿透能力极强的中性射线,强度比其它元素所得要大过10倍。

用铅吸收屏研究其吸收率,证明这种中性辐射比γ射线还要硬。

1930年,玻特和贝克尔率先发表了这一结果,并断定这种贯穿辐射是一种γ射线。

在巴黎,居里实验室的约里奥-居里夫妇也正在进行类似实验。

他们虽然没有用电子学方法,但却拥有比别人强得多的放射源。

他们把石蜡板放在放射源和游离室之间,发现静电计偏转激增。

石蜡含氢,会不会是氢核被铍辐射撞击形成新的射线?于是他们加磁场进行检验,磁场果然对这一射线有作用。

遗憾的是,他们在肯定石蜡发出的是质子流之后,也和玻特一样,把铍辐射看成是γ射线。

1932年1月18日约里奥-居里夫妇宣布,铍辐射的能量是如此之大,竟能把氢核(质子)从石蜡板中撞击出来。

随后,他们还用云室拍到了质子流的照片,约里奥-居里夫妇虽然没有摆脱玻特的错误解释,但他们用石蜡进行试验,判定质子流的产生,确是搞清铍辐射性质很重要的一步。

如果说,约里奥-居里夫妇在这项工作中有什么失误的话,那就是:他们没有从能量的角度去算一下,γ粒子有没有可能打出质子,并使质于作高速运动。

后来,他们回顾当年的工作时说,如果他们读过并且领会1920年卢瑟福的演讲内容,了解他的中子假说,肯定会对这个实验作出正确的解释。

约里奥-居里夫妇的实验对查德威克有极大的启发。

当查德威克读到约里奥-居里在《通报》(Comptes Rendus)上的文章,文中报告了铍辐射极其惊人的特性,他立即告诉了卢瑟福。

卢瑟福表示不相信,建议尽快做实验进行检验。

这时查德威克正好准备开始实验,因为他已制备好了钋源。

他以客观的态度工作,几天紧张的实验,就证明了这些奇异效应是某种中性粒子的作用。

他还测出了这种粒子的质量。

卢瑟福1920年假设的中子终于出现了。

就在1932年2月17日,查德威克写信给《自然》(Nature)杂志,发表了他的结果,这篇通信的题目叫:《中子可能存在》,离约里奥-居里的文章不到一个月。

接着,在《英国皇家学会通报》上他又发表了题为:《中子的存在》一文,详细报告了实验结果及理论分析。

查德威克做了如下实验:(1)考察反冲现象的普遍性。

他把上述各种轻元素和气体一一进行试验,证明毫无例外地都会发生核反冲现象。

(2)检验碰撞的能量关系。

查德威克用石蜡做吸收实验,在石蜡板和游离室之间放置不同厚度的铝片,作吸收曲线,由此测出石蜡放出的质子具有5.7×106eV的能量。

如果铍辐射是由γ光子组成,根据能量守恒定律和动量守恒定律,可以像康普顿效应那样计算出γ光子的能量应为55×106eV。

用同样的铍辐射轰击氮,从云室中氮的反冲核留下的径迹,估计氮核能量约为1.2×106eV,计算得到的γ光子能量应为90×106eV。

这就表明:如果用与量子的碰撞来解释反冲原子,则当被碰撞原子的质量增加时,必须假设这一量子的能量越来越大。

查德威克在论文中写道:“显然,在这些碰撞过程中,我们要么放弃应用能量与动量守恒,要么采用另一个关于辐射本性的假设。

如果我们假设这一辐射不是量子辐射(即γ光子)而是质量与质子几乎相等的粒子,所有这些与碰撞有关的困难都会消除……”于是,查德威克就假定铍辐射是卢瑟福预言的中子。

(3)用云室测中子质量。

将氮充入云室,从云室观测到氮原子在铍辐射(中子)轰击后的反冲速度为 4.7×108cm/s,与同样的铍辐射(中子)轰击石蜡得到的质子速度3.3×109cm/s进行比较,可以粗略求得铍辐射的粒子质量与质子的质量非常接近。

查德威克还进一步根据质谱仪测得的数据推算出了中子的精确质量为1.0067(原子质量单位),并对中子的性质进行了详尽的分析,以确凿的事实证明中子的存在。

查德威克如此快就取得这样重大的成果,是和卡文迪什实验室整个集体的支持分不开的。

卢瑟福自不待说,其他成员,包括年轻的研究生和来自各地的研究人员也大力相助,发挥了集体的智慧和力量。

当时,卢瑟福的亲密同事,苏联物理学家卡皮查曾组织过一个“俱乐部”,每周定期聚会,交谈工作中的问题和体会。

这一天,正好查德威克做了有关铍辐射的实验,对中子的存在还没有完全把握,他把实验情况和自己的想法向大家谈了。

关于中子的认识在卡文迪什实验室里早已尽人皆知,没有人怀疑。

这时七嘴八舌地议论了近一个小时。

有的建议用云室,有的提供质谱仪的新近情况,有的自告奋勇协助查德威克……,这大大地促进了中子实验的进程,使查德威克迅速由“中子可能存在”转变为“中子肯定存在”。

查德威克1935年——1948年任利物浦大学教授。

1948年起任剑桥大学戈维尔和凯尔斯学院院长。

1927年当选为英国皇家学会会员。

剑桥、牛津等许多大学都授予他荣誉学位。

1945年被封为爵士,1974年7月24日逝世。

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