现代科学技术概论

❖ 卢瑟福于1911年提出了原子的有核 模型：即原子中央有一个几乎占有全 部原子质量的、带有正电荷的小区域， 称为原子核。
❖ 电子在核的周围绕核转动，核的半径 较原子的半径小得多。最简单的氢原 子的卢瑟福模型如右下图所示，核外 仅有一个电子，氢原子的原子核带有 电荷+e，其质量约为电子的1840倍， 称为质子。
组成的世界是多样性的。
❖ 希腊古老的原子论，后来被晚期的伊壁 鸠（Epicur，前341-270）所继承和发 展，但比德谟克利特晚半个世纪。
❖ １Байду номын сангаас伊壁鸠认为原子不但有形状、大小 区别，还有重量不同。
❖ ２）原子的数量是无限的，但它们的形 状、大小和重量的差别有是有限的，最 大最小的原子都处于一定的界限之中， 不会无限大，也不会无限小。
❖ 化学元素周期律的发现
俄国化学家门捷列夫 （1834-1907）继承和 发展了前人的工作，对 新掌握的资料进行了比 较和研究，发现并确信 各种元素的性质存在着 周期性变化的规律。
❖ 19世纪末物理学出现了三大发现 ❖ 1、x射线 ❖ 2、放射性 ❖ 3、电子
❖ 卢瑟福刚提出有核原子模型。
❖ 卢瑟福做了一个著名的实验， 即α散射实验。用高能 α 粒 子去碰撞原子，使α 粒子与 原子发生作用， 可观察所产 生的散射现象。 如图所示， 从α 粒子源放出的高速α 粒 子，经屏幕上的小孔后，形 成一束平行射线注（粒子 流）， 通过很薄的金属箔F 后，发生散射现象。
❖ 玻尔于1913年在卢瑟福 原子的有核模型基础上， 把普朗克能量子的概念 和爱因斯坦光子的概念 运用到原子系统，提出 了玻尔原子结构理论
原子核人工嬗变的实现
42He + 177N
17 8 O + 1 1H
中子的发现
卢瑟福1920年提出了一个猜想，认为原 子核内可能存在一种质量同质子相近的中 性粒子，它是由一个质子和一个电子结合 而成的
❖ 毕达哥拉斯学派 （Pythagoras 公元前580500）
❖
❖ 毕达哥拉斯要寻求一种超 越于任何一种具体事物而 又为任何实物所共有，同 时又十分确定的东西作为 万物的本源，他认为那就 是“数”，数不仅是万物 的本源，它还是万物存在 的性质和状态的描写。
❖ 爱非斯学派
❖ 爱非斯学派因产生于爱非斯城而得名。 代表人物是赫拉克利特（Heraclitu公 元前540？-480）。赫拉克利特是古 希腊著名的唯物论者，它基本上依循 米利都派的路线，试图寻找一种具体 的物质作为万物的本源，它认为那是 火。自然界来源于火，火变成万物， 万物还可以变成火。火是一切自然物 质的共同元素。
万物是由什么构成的? 怎样构成的？
❖ 米利都学派
❖ 泰勒斯（Thale）（约 前640-546）。泰勒斯 是个商人，同时也是政 治家、工程师、数学家、 天文学家。西方称他为 古希腊的“七贤之一”。
❖ 在说明自然界的本源时，泰勒斯认为是 “水”组成了世界，万物都起源于水，又 回归到水。
❖ 他认为地球是漂浮在水上的圆盘，天空是 由稀薄的水汽形成的盖子。
❖ 卢瑟福的助手和学生查德 威克（1891-1974）用钋加 上铍作为辐射源射击氢、 氦和氮，比较它们的反冲 后，发现这种辐射含有一 种其质量同质子相当的中 性粒子，这正是卢瑟福所 预言的粒子。查德威克把 它命名为“中子”。
❖ 王安石的自然观是气加上阴阳，再加上五行，他把古 代各种唯物主义观点初步统一成一个体系。
❖ 认为气生万物，原始的气化为阴阳两部分，并形成金 木水火土五行，进一步生出万物。他认为“五行”是 指五种元素“往来乎天地之间而不穷”。 金木水火土， 相生相克，相互作用相互转化。王安石的“自然哲学” 是富有进取性的，他不承认任何神的力量。
❖ 化学原子论的创立
❖ 英国化学家道尔顿 （1766-1844）
❖ 1803年引入了化学元素 的原子量的概念，建立 了科学原子论：
❖ A、化学元素的最终组成是看不见、既不能被创造、 也不能被消灭的原子，原子是在一切化学变化中保 持不变的。
❖ B、同一元素的原子形状、质量相同，不同元素的 原子形状、质量、性质不同。每一种元素的原子以 其质量为基本特征。
❖ C、不同元素的原子以简单的数目比例相化合，就 形成化合物。化合物的原子是“复杂原子”，“复 杂原子”的质量为所含原子之和。同一化合物的复 杂原子其形状、质量、性质相同。
❖ 分子论的创立
❖ 意大利化学家阿佛加德罗 （1776-1856）提出了分子 概念：他认为分子是某些游 离的单质或化合物的最小质 点，它是比原子复杂的粒子， 是具有一定化学特点的物质 的最小单位。同时指出，一 切气体在相同条件下，相同 的体积中含有相等数目的分 子。
❖ ３）原子因为有重量，所以会沿垂直轨 道做下降运动，但由于下降运动时各种 原子相互排斥，所以造成原子沿偏斜轨 道运动。
❖ 春秋战国时期，阴阳五行说仍然是关于宇宙万物本 源的一种重要说。
❖ 《管子• 水地》中认为“水者何也？万物之本源， 诸生之宗室也”。这是水---行说。把水作为包括生 物界在内的万物的本源，作为构成万物的是基本元 素。
❖ 古希腊的原子论
❖ 德谟克利特和留基波是真正提出原子论的人。
❖ 德谟克利特认为，宇宙是无限的，其中一部分是充满的，一部分是 空虚的。充满和空虚就是元素。无数世界由这些元素构成，又分解 为元素。原子的实质是致密的、充满的、称之为存在者，然而原子 是在虚空中以内的，他把虚空称之为不存在者，却肯定它同存在者 同样实在。原子在大小和数量上都是无限的，它们本身是不可破坏 的。原子在空间永恒存在并均衡运动。原子在运动中的结合，万物 就产生；原子在运动中分离，万物就毁灭。正是由于原子的结合方 式不同，数量的多少不同，在虚空中排列的位置和方式不同，因而
❖ 《庄子•在宥》篇假借黄帝时代的广成子之口说： “今夫百昌皆生于土，而返于土。”这是土---行说。
❖ 中国的墨家也曾提出过类似古希腊原子论 的观念。《墨经》第62条提出："端，体之 无厚而最前者也"；"端，无间也。"
❖ 《墨经》第160条又说："非半弗,则不动， 说在端。"
❖ 宋代的代表人物是改革家王安石（1021-1086）、张 载（1020-1077）。