Ernest Rutherfordi elulugu ja peamised panused



Ernest Rutherford (1871-1937) oli Uus-Meremaa teadlane, kes andis suure panuse füüsika ja keemia valdkonda radioaktiivsuse ja aatomi struktuuri uuringute kaudu. Tema aatomi struktuuri teedrajavateks avastusteks peetakse teda tuumafüüsika isaks.

Tema panus teadusse hõlmab alfa- ja beeta-radioaktiivsuse avastamist, aatomi aatomimudelit, raadiolainetektorit, radioaktiivse lagunemise reegleid ja alfa-osakeste tuvastamist heeliumi tuumadena.. 

Indeks

  • 1 Biograafia
    • 1.1 Lapsepõlv ja õpingud
    • 1.2 Õppejõud
  • 2 Teaduse panus
    • 2.1 Avastatud alfa- ja beeta-radioaktiivsus
    • 2.2 Ta avastas, et aatomid ei olnud hävimatud
    • 2.3 Ta sõnastas aatomi aatomi mudeli
    • 2.4 Ta leiutas raadiolaine detektori
    • 2.5 Avastati aatomituuma
    • 2.6 Avastas prootoni 
    • 2.7 Teoreetiliselt neutroni olemasolu
    • 2.8 Tuumafüüsika isa
  • 3 Töö ja tunnustused
  • 4 Viited

Biograafia

Lapsepõlv ja õpingud

Ernest Rutherford sündis 30. augustil 1871 Nelsonis, Uus-Meremaal. Tema haridus toimus Uus-Meremaa ülikoolis ja hiljem Cambridge'i ülikoolis.

Kuna ta oli laps, näitas ta oma võimet ja ennekõike uudishimu, mille ta aritmeetika tootis. Tema vanemad märkasid seda kvaliteeti ja kutsusid koos oma õpetajatega õpinguid jätkama.

Ta osutus eeskujulikuks üliõpilaseks ja nii sai ta koha Nelsoni Kolledžis. Selles institutsioonis oli ta kõigi õppeainete parim õpilane.

Spordis kaldus ta rugbi poole, mida ta ka ülikoolis harjutas.

Õppejõud

Ta töötas välja õpetamise maitse ja osales oma elu jooksul professorina erinevates ülikoolides. Kõigepealt oli ta Kanadas Montrealis asuva McGilli ülikooli füüsikaprofessor. Hiljem kolis ta Manchesteri ülikooli Inglismaale ja jäi seal enam kui kümme aastat.

Lõpus selle pika aja jooksul töötas ta õpetajana ja direktori Cavendish Laboratory ja lõpuks suunatud kursuse Royal Institution of Great Britain.

1931. aastal saavutas Rutherford professionaalselt kuulsuse, kuid see oli tuntud teadlase jaoks üks raskemaid aastaid, sest ta kaotas sünnituse ajal oma ainuüksi tütre..

1937. aastal, pärast tüsistusteta operatsiooni, langes Rutherfordi terviseseisund järsult. Nii suri ta 19. oktoobril 1937. aastal Cambridge'is, Ühendkuningriigis.

Ta oli maetud Isaac Newtoni ja Kelvini juurde, kaks suurt märki, kes sarnaselt temaga muutsid teadust.

Toetused teadusele

Avastatud alfa ja beeta radioaktiivsus

1898. aastal alustas Rutherford uraani kiirguse uurimist. Tema katsete tulemusel jõudis ta järeldusele, et radioaktiivsusel peaks olema vähemalt kaks komponenti, mida ta nimetas alfa- ja beeta-kiireks..

Ta leidis, et alfa-osakesed on positiivselt laetud ja et beeta-kiirte läbilaskevõime on suurem kui alfa-kiirte puhul. Ta nimetas ka gammakiire.

Ta avastas, et aatomid ei olnud hävimatud

Koos keemikuga Frederick Soddiga lõi ta aatomite teooria, mis hõlmab aatomite spontaanset lagunemist teist tüüpi aatomites.

Lagunemine aatomit radioaktiivsete elementide oli võtmeavastus tol ajal ja selle ajani arvati, et aatomid olid omamoodi hävimatu tähtis.

Tänu tema avastused valdkonnas lagunemist elemendid ja keemia radioaktiivsete elementide, Rutherford võitis Nobeli 1908.

Ta sõnastas aatomi aatomi mudeli

Koos teadlastega Geiger ja Mardsen viis ta ühe kuulsamaid eksperimente teaduses.

Rutherfordi juhtimisel viisid teadlased läbi mitmeid katseid aastatel 1908–1913, kus nad suunasid alfa-osakeste kiirte õhukeste metalllehtede suunas, et seejärel mõõta leviku mustrit fluorestsentsekraani abil.

Tänu sellele avastasid nad, et kuigi enamik osakesi lendas otse, mõned põrkasid kõikidesse suundadesse, kaasa arvatud mõned, mis naasisid otse allikale.

See oli võimatu õigustada aatomi vana mudeliga, nii et Rutherford tõlgendas andmeid, et koostada Rutherfordi aatomi mudel 1911. aastal.

Ta leiutas raadiolaine detektori

Saksa füüsik Heinrich Hertz tõestas elektromagnetlainete olemasolu 1880. aasta lõpus.

Rutherford otsustas mõõta selle mõju magnetiseeritud terasvardadele. See katse viis ta leiutama selle, mida nüüd nimetame radiaalseks laineks. See raadiovastuvõtja sai osa kommunikatsioonirevolutsioonist, mida tuntakse traadita telegraafina.

Rutherford parandas oma seadet ja lühikese aja jooksul oli maailmas rekord elektromagnetiliste lainete avastamise kohta.

Kuigi Rutherford oli Marconi poolt üle läinud, peetakse tema avastamist siiski oluliseks panuseks selles valdkonnas.

Ta avastas aatomituuma

Katsete kaudu kuldfoolium, Rutherford leiti, et kõik aatomite tuuma, kui selle positiivne laeng ja enamik selle mass kontsentreeriti.

Tema aatomi mudel sisaldas uut omadust, et suur keskne laeng, mis koondus aatomi väikeses mahus, vastutas suurema osa selle massist.

Oma mudelis orbiidi tuum väikese massiga elektronidega. See mudel läks Bohri aatomi mudelile, mis rakendas kvantteooriat.

Tema aatomituuma avastamist peetakse tema suurimaks panuseks teadusse.

Avastas prootoni 

1917. aastal sai temast esimene inimene, kes teisendas ühe elemendi teiseks. Ta pöördus lämmastikuaatomid hapniku aatomiteks, pommitades lämmastikku alfa-osakestega. See oli indutseeritud tuumareaktsiooni esimene vaatlus ja seda peetakse prootoni avastamiseks.

1920. aastal esitas Rutherford vesiniku tuuma uue osakestena ja lõi selle jaoks termini protoon.

Teoreetiliselt neutroni olemasolu

1921. aastal arvas ta, et aatomi tuumas peaks olema neutraalne osakest, et kompenseerida positiivselt laetud prootonite vastumeelset mõju, luues atraktiivse tuumaenergia; ilma igasuguse osakesteta kukuks tuum kokku.

Sel põhjusel tehti Rutherford neutroni olemasolu teoreetiliseks ja kehtestas selle, milline termin on tänapäeval teada..

Neutron avastati 1932. aastal Rutherfordiga õppinud ja töötanud teadlane James Chadwick.

Tuumafüüsika isa

Tänu oma tööle selles valdkonnas, kuidas viia läbi esimene tuumareaktsioon, tõestada radioaktiivse lagunemise olemust tuumaprotsessina ja määrata aatomi struktuur, tuntakse teda tuumafüüsika isana..

Tema töö oli tulevase uurimistöö ja valdkonna tulevase arengu ajal väga oluline.

Rutherford oli ka inspiratsiooniks ja mentoriks paljudele teadlastele; paljud tema õpilased tulid Nobeli auhindu võitma. Ta peeti ka suurimaks eksperimentaatoriks alates Faradayst.

Töö ja tunnustused

1896. aastal, kui füüsik Antoine Henri Becquerel avastas radioaktiivsuse, tuvastab Rutherford kolm peamist kiirguselementi, mis nimetasid alfa-, beeta- ja gammakiirgust, mis näitab, et alfaosakesed on heeliumi tuumad.

See võimaldas tal kirjeldada oma aatomi struktuuri teooriat, mis osutus esimeseks teooriaks, et täpsustada aatomit tiheda tuumana ja täpsustada, et elektronid pöörlevad selle ümber.

Aastal 1908 oli ta keemia Nobeli auhinna võitja ja sai 1914. aastal härra ametisse nimetamise. Radioaktiivsus (1904), Radioaktiivsete ainete kiirgus (1930) ja Uus alkeemia (1937).

Teadlane nimetati Royal Society presidendiks aastatel 1925–1930. Samuti anti talle 1924. aastal Franklini medal..

Seitsme aasta pärast, 1931. aastaks, oleks ta jõudnud aadlikuni ja tema riigis tunnustasid nad teda kangelaslikuks. Sel põhjusel tundis ta suurt sidet oma sünniriigiga.

Viited

  1. Ernest Rutherford: tuumaenergeetika isa. Välja otsitud aadressilt media.newzealand.com.
  2. Ernest Rutherford - Olulised teadlased - U füüsika.
  3. Ernest Rutherfordi 10 suuremat panust teadusse (2016).
  4. Ernest Rutherford. Välja otsitud aadressilt wikipedia.org.