為什么人們稱盧瑟福為“原子核之父”? 十萬個為什么
十萬個為什么 由小雪供稿
說起“原子核之父”人們就會想起盧瑟福,因為盧瑟福的發(fā)現(xiàn),人們才知道原子核的存在,因此,盧瑟福被人們稱為“原子核之父”了。
英國物理學家盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實驗結果,于1911年發(fā)現(xiàn)了原子核的存在,并據(jù)此提出了類似太陽系結構的原子模型:原子中央是帶有正電荷的原子核,所有帶負電荷的電子就像行星繞著太陽一樣圍著原子核旋轉。這一理論模型極大地改變了科學界對原子結構的認識,為后來深入探討原子結構奠定了基礎。1919年,盧瑟福通過放射性元素釙的α粒子轟擊氮原子,獲得了氧的同位素,第一次實現(xiàn)了元素的人工轉變。1920年,他預言了中子的存在,認為原子核內部存在某些不帶電的粒子,這些粒子很容易打入原子核內,和原產核結合或者完成蛻變,這種粒產就是中子。人們用中子作“炮彈”轟擊原子核,引發(fā)原子核的鏈式反應,并釋放出巨大的原子能?,F(xiàn)代原子研究從此進入了一個全新時代,而盧瑟福也理所當然地被人們稱為“原子核之父”了。
盧瑟福簡介
盧瑟福全名,歐內斯特·盧瑟福(1871年8月30日——1937年10月19日),英國著名物理學家,知名為原子核物理學之父。學術界公認他為繼法拉第之后最偉大的實驗物理學家。
盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念,證實放射性涉及從一個元素到另一個元素的嬗變。他又將放射性物質按照貫穿能力分類為α射線與β射線,并且證實前者就是氦離子。因為“對元素蛻變以及放射化學的研究”,他榮獲1908年諾貝爾化學獎。
不僅如此,當人們評論盧瑟福的成就時,總要提到他“桃李滿天下”。在盧瑟福的悉心培養(yǎng)下,他的學生和助手有多人獲得了諾貝爾獎:
1921年,盧瑟福的助手索迪獲諾貝爾化學獎;
1922年,盧瑟福的學生阿斯頓獲諾貝爾化學獎;
1922年,盧瑟福的學生玻爾獲諾貝爾物理獎;
1927年,盧瑟福的助手威爾遜獲諾貝爾物理獎;
1935年,盧瑟福的學生查德威克獲諾貝爾物理獎;
1948年,盧瑟福的助手布萊克特獲諾貝爾物理獎;
1951年,盧瑟福的學生科克拉夫特和瓦耳頓,共同獲得諾貝爾物理獎;
1978年,盧瑟福的學生卡皮茨獲諾貝爾物理獎。
實驗用α粒子轟擊金箔,根據(jù)之前湯姆孫的“棗糕模型”,所有α粒子應該都能穿過金箔沿原方向前進。然而真實的實驗結果出乎盧瑟福的意料:
1、絕大多數(shù)α 粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進.
2、少數(shù)α 粒子發(fā)生了較大的偏轉.
3、極少數(shù)α粒子的偏轉超過90°.
4、有的甚至幾乎達到180 °
按照盧瑟福的話說,“好像把一顆炮彈發(fā)射到一張砂紙上,竟被砂紙彈回來一樣不可思議”。他不得不再提出一個新的假設來解釋這些現(xiàn)象。后來,盧瑟福推翻湯姆孫的“棗糕模型”,確定原子內部必須有個小原子核。
原子核由什么組成?
原子核(atomic nucleus)簡稱“核”。位于原子的核心部分,由質子和中子兩種微粒構成。而質子又是由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子又是由兩個下夸克和一個上夸克組成。
原子核極小,它的直徑在10-15m——10-14m之間,體積只占原子體積的幾千億分之一,在這極小的原子核里卻集中了99.96%以上原子的質量。原子核的密度極大,核密度約為1017kg/m3,即1m3的體積如裝滿原子核,其質量將達到1014t,即1百萬億噸。

盧瑟福及原子核模型
為什么人們稱盧瑟福為“原子核之父”?英國物理學家盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實驗結果,于1911年發(fā)現(xiàn)了原子核的存在,并據(jù)此提出了類似太陽系結構的原子模型:原子中央是帶有正電荷的原子核,所有帶負電荷的電子就像行星繞著太陽一樣圍著原子核旋轉。這一理論模型極大地改變了科學界對原子結構的認識,為后來深入探討原子結構奠定了基礎。1919年,盧瑟福通過放射性元素釙的α粒子轟擊氮原子,獲得了氧的同位素,第一次實現(xiàn)了元素的人工轉變。1920年,他預言了中子的存在,認為原子核內部存在某些不帶電的粒子,這些粒子很容易打入原子核內,和原產核結合或者完成蛻變,這種粒產就是中子。人們用中子作“炮彈”轟擊原子核,引發(fā)原子核的鏈式反應,并釋放出巨大的原子能?,F(xiàn)代原子研究從此進入了一個全新時代,而盧瑟福也理所當然地被人們稱為“原子核之父”了。
盧瑟福簡介
盧瑟福全名,歐內斯特·盧瑟福(1871年8月30日——1937年10月19日),英國著名物理學家,知名為原子核物理學之父。學術界公認他為繼法拉第之后最偉大的實驗物理學家。
盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念,證實放射性涉及從一個元素到另一個元素的嬗變。他又將放射性物質按照貫穿能力分類為α射線與β射線,并且證實前者就是氦離子。因為“對元素蛻變以及放射化學的研究”,他榮獲1908年諾貝爾化學獎。
不僅如此,當人們評論盧瑟福的成就時,總要提到他“桃李滿天下”。在盧瑟福的悉心培養(yǎng)下,他的學生和助手有多人獲得了諾貝爾獎:
1921年,盧瑟福的助手索迪獲諾貝爾化學獎;
1922年,盧瑟福的學生阿斯頓獲諾貝爾化學獎;
1922年,盧瑟福的學生玻爾獲諾貝爾物理獎;
1927年,盧瑟福的助手威爾遜獲諾貝爾物理獎;
1935年,盧瑟福的學生查德威克獲諾貝爾物理獎;
1948年,盧瑟福的助手布萊克特獲諾貝爾物理獎;
1951年,盧瑟福的學生科克拉夫特和瓦耳頓,共同獲得諾貝爾物理獎;
1978年,盧瑟福的學生卡皮茨獲諾貝爾物理獎。

α粒子的散射實驗模型
α粒子的散射實驗實驗用α粒子轟擊金箔,根據(jù)之前湯姆孫的“棗糕模型”,所有α粒子應該都能穿過金箔沿原方向前進。然而真實的實驗結果出乎盧瑟福的意料:
1、絕大多數(shù)α 粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進.
2、少數(shù)α 粒子發(fā)生了較大的偏轉.
3、極少數(shù)α粒子的偏轉超過90°.
4、有的甚至幾乎達到180 °
按照盧瑟福的話說,“好像把一顆炮彈發(fā)射到一張砂紙上,竟被砂紙彈回來一樣不可思議”。他不得不再提出一個新的假設來解釋這些現(xiàn)象。后來,盧瑟福推翻湯姆孫的“棗糕模型”,確定原子內部必須有個小原子核。

原子核(atomic nucleus)簡稱“核”。位于原子的核心部分,由質子和中子兩種微粒構成。而質子又是由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子又是由兩個下夸克和一個上夸克組成。
原子核極小,它的直徑在10-15m——10-14m之間,體積只占原子體積的幾千億分之一,在這極小的原子核里卻集中了99.96%以上原子的質量。原子核的密度極大,核密度約為1017kg/m3,即1m3的體積如裝滿原子核,其質量將達到1014t,即1百萬億噸。