卢瑟福生平事迹简介

欧内斯特·卢瑟福生平事迹简介
一、生平简介
欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford, 1871—1937)英国物理学家。

1871年8月30日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。

并在新西兰
长大。

他进入新西兰的坎特伯雷学院学习。

23岁时获得了三个学位（文
学学士、文学硕士、理学学士）1895年在新西兰大学毕业后，获得英国
剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成为汤姆森的研究生。

1898年，
在汤姆森的推荐下，担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。

他在那儿呆了9
年。

于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。

1919年接替退
休的汤姆森，担任卡文迪许实验室主任。

1925年当选为英国皇家学会主
席。

1931年受封为纳尔逊男爵，1937年10月19日因病在剑桥逝世，与
66岁。

卢瑟福是本世纪最伟大的实验物理学家之一，在放射性和原子结构等方面，都做出了重大的贡献。

1、他关于放射性的研究确立了放射性是发自原子内部的变化。

放射性能使一种原子改变成另一种原子，而这是一般物理和化学变化所达不到的；这一发现打破了元素不会变化的传统观念，使人们对物质结构的研究进入到原子内部这一新的层次，为开辟一个新的科学领域——原子物理学，做了开创性的工作。

2、他通过α粒子为物质所散射的研究，无可辩驳的论证了原子的核模型，因而一举把原子结构的研究引上了正确的轨道，于是他被誉为原子物理学之父。

由于电子轨道也就是原子结构的稳定性和经典电动力学的矛盾，才导致玻尔提出背离经典物理学的革命性的量子假设，成为量子力学的先驱。

3、人工核反应的实现是卢瑟福的另一项重大贡献。

自从元素的放射性衰变被确证以后，人们一直试图用各种手段，如用电弧放电，来实现元素的人工衰变，而只有卢瑟福找到了实现这种衰变的正确途径。

这种用粒子或γ射线轰击原子核来引起核反应的方法，很快就成为人们研究原子核和应用核技术的重要手段。

在卢瑟福的晚年，他已能在实验室中用人工加速的粒子来引起核反应。

三、趣闻轶事
1、有个外号叫“鳄鱼”
卢瑟福从小家境贫寒，通过自己的刻苦努力，这个穷孩子完成了他的学业。

这段艰苦求学的经历培养了卢瑟福一种认准了目标就百折不回勇往直前的精神。

后来学生为他起了一个外号——鳄鱼，并把鳄鱼徽章装饰在他的实验室门口。

因为鳄鱼从不回头，他张开吞食一切的大口，不断前进。

2、摇身一变成为“化学家”
1908年，卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖，他对自己不是获得物理学奖感到有些意外，他风趣地说：“我竟摇身一变，成为一位化学家了。

”“这是我一生中绝妙的一次玩笑！”
3、杰出的学科带头人
卢瑟福还是一位杰出的学科带头人，被誉为“从来没有树立过一个敌人，也从来没有失去一位朋友”的人。

在他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人。

1912年度诺贝尔物理学奖的获得者玻尔曾深情地称卢瑟福是“我的第二个父亲”。

科学界中，至今还传颂着许多卢瑟福精心培养学生的小故事。

4、是我制造了波浪
卢瑟福属于那种“性格极为外露”的人，他总是给那些见过他的人留下深刻的印象。

他个子很高，声音洪亮，精力充沛，信心十足，并且极不谦虚。

当他的同事评论他有不可思议的能力并总是处在科学研究的“浪尖”上时，他迅速回答道：“说的很对，为什么不这样？不管怎么说，是我制造了波浪，难道不是吗？”几乎所有的科学家都同意这一评价。

α粒子散射实验
α粒子散射实验，又称金箔实验、Geiger-Marsden实
验或卢瑟福α粒子散射实验。

是1909年汉斯·盖革和恩斯
特·马斯登在欧内斯特·卢瑟福指导下于英国曼彻斯特大学
做的一个著名物理实验。

实验用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝
大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度比汤姆孙模型所预言的大得多的偏转，大约有1／8000 的α粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角等于150°的散射，称大角散射，更无法用汤姆孙模型说明。

1911年卢瑟福提出原子的有核模型，与正电荷联系的质量集中在中心形成原子核，电子绕着核在核外运动，由此导出α粒子散射公式，说明了α粒子的大角散射。

卢瑟福的散射公式后来被盖革和马斯登改进了的实验系统地验证。

根据大角散射的数据可得出原子核的半径上限为10-14米，此实验开创了原子结构研究的先河。

这个实验推翻了J.J.汤姆孙在1903年提出的原子的葡萄干圆面包模型，认为原子的正电荷和质量联系在一起均匀连续分布于原子范围，电子镶嵌在其中，可以在其平衡位置作微小振动，为建立现代原子核理论打下了基础。

卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。

在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型。

为了要考察原子内部的结构，必须寻找一种能射到原子内部的试探粒子，这种粒子就是从天然放射性物质中放射出的α粒子。

卢瑟福和他的助手用α粒子轰击金箔来进行实验。

在一个铅盒里放有少量的放射性元素钋(Po)，它发出的α射线从铅盒的小孔射出，形成一束很细的射线射到金箔上。

当α粒子穿过金箔后，射到荧光屏上产生一个个的闪光点，这些闪光点可用显微镜来观察。

为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，整个装置放在一个抽成真空的容器内，带有荧光屏的显微镜能够围绕金箔在一个圆周上移动。

实验结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象。

发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的。

根据汤姆孙模型的计算，α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。

正电荷又是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。

然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象。

卢瑟福后来回忆说：“这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射出一发炮弹，结果被反弹回来而打到自己身上……”卢瑟福对实验的结果进行了分析，认为只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域，才有可能出现α粒子的大角度散射。

由此，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核(nucleus)，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。

按照这一模型，α粒子穿过原子时，电子对α粒子运动的影响很小，影响α粒子运动的主要是带正电的原子核。

而绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，只有极少数α粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转。

根据α粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为10-15米～10-14米，原子直径大约是10-10米，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。

结果：大多数散射角很小，约1/8000散射大于90°；极个别的散射角等于180°。

结论：正电荷集中在原子中心。