中子的发现过程.ppt

101010 101010 101010 101010 中子的发现过程 * 目录 中子发现的深远意义 查德威克的发现 约里奥-居里夫妇的实验 中子概念的提出 背 景 寻找中子的早期实验 * 背景 道尔顿—“化学原子论的缔造者” * 背景 约瑟夫·约翰·汤拇逊(Thomson，Joseph John。1856年——1940年)，著名的英国 物理学家，以其对电子和同位素的实验 著称。他是第三任卡文迪许实险室主任。 ——汤姆逊枣糕式无核模型 * 背景 * 中子概念的提出 卢瑟福提出了原子结构的行星式有核模型，并且指出原子可能是“带正电的氢原子”（1920年正式取名质子）和电子组成。 但是，如果仅有质子和电子，质量数并不守恒。 1920年，卢瑟福在一次著名的演讲中——皇家学会贝克里安演讲（Bakerian Lecture）中，首次提到中子存在的可能。 * 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。 * 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。 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。 * 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 * 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。 * 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。 * 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。 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 * 查德威克的发现 α粒子轰击铍的核反应方程式： * 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。 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。 * 感谢 感谢杨建邺老师的著作以及百度百科的大力支持 * 谢谢大家！ * * 101010 101010 101010 101010 *