查德威克发现质子和中子的意义
查德威克发现中子公式
查德威克发现中子公式
查德威克发现中子公式是指物理学家詹姆斯·查德威克在1932年首次提出并实
验证实了中子的存在。
中子是一种不带电的基本粒子，其质量约为质子的1.001倍，几乎与质子相等。
根据查德威克的实验，中子可以通过质子的β-衰变转变为一个
质子、一个电子和一个与电子相对应的反中微子。
这个过程被称为反贝塔衰变。
中子公式可以简单表示为：
中子→ 质子 + 电子 + 反中微子
在这个公式中，中子转变成了质子和电子，并伴随着一个轻的无质量粒子——
反中微子。
这个转变过程是一种放射性衰变，其中中子发生了弱相互作用。
这个公式的发现对于理解核物理和粒子物理的基本过程非常重要。
通过查德威克的实验，我们对于中子和质子之间的关系有了更深入的了解。
中
子是原子核中稳定与质子相互配对的粒子，它在核反应和核能的研究中起着至关重要的作用。
此外，中子的发现对于理解宇宙早期的演化和重要星体的形成也具有重要意义。
总结而言，查德威克的中子公式描述了中子的衰变过程，它揭示了中子与质子
之间的转变关系。
该公式的发现对于理解核物理、粒子物理以及宇宙演化都具有重要意义。
中子发现者查德威克
中子发现者查德威克中子发现者——查德威克查德威克我们知道，原子是由带正电荷的原子核和围绕原子核运转的带负电荷的电子构成。
原子的质量几乎全部集中在原子核上。
起初，人们认为原子核的质量（按照卢瑟福和玻尔的原子模型理论）应该等于它含有的带正电荷的质子数。
可是，一些科学家在研究中发现，原子核的正电荷数与它的质量居然不相等！也就是说，原子核除去含有带正电荷的质子外，还应该含有其他的粒子。
那么，那种“其他的粒子”是什么呢？解决这一物理难题、发现那种“其他的粒子”是“中子”的，就是著名的英国物理学家詹姆斯·查德威克。
詹姆斯·查德威克（James Chadwick，1891—1974），英国物理学家。
查德威克1891年出生在英国柴郡，曼彻斯特维多利亚大学毕业。
中学时代并未显现出过人天赋。
他沉默寡言，成绩平平，但坚持自己的信条：会做则必须做对，一丝不苟；不会做又没弄懂，绝不下笔。
因此他有时不能按期完成物理作业。
而正是他这种不骛虚荣、实事求是、“驽马十驾，功在不舍”的精神，使他在科学研究事业中受益一生。
1912年，查德威克在当时已闻名全球的曼彻斯特大学卢瑟福实验室工作，在这位原子核物理之父的指导下从事放射性物质的研究。
两年后获得理科硕士学位和英国国家奖学金。
靠这笔奖学金，1913年查德威克到德国夏洛藤堡大学，在盖革实验室从事研究工作，向计数管的发明者盖革学习放射性粒子探测技术。
1914年，第一次世界大战爆发，英国和德国成了敌对的交战国，查德威克与其他5人被监禁在德国鲁赫本集中营中只能拴两头马的马棚内。
酷爱科学的查德威克，竟然在集中营里同其他几位战俘科学家造起了一间小研究室，令人难以想象地做起放射性实验来。
1919年，第一次世界大战结束，查德威克回到英国，在剑桥大学冈维利·凯尔斯学院进行科学研究。
1921年他当上剑桥大学的研究员，入英国剑桥大学从事α粒子人工轰击各种元素的试验。
1923年，他因原子核带电量的测量和研究取得出色成果，被提升为剑桥大学卡文迪许实验室副主任，那时卢瑟福担任这个世界科学研究中心的主任。
中子的发现
中子的发现发现背景1920年，卢瑟福就在著名的贝克尔演讲（Bakerian Lecture）中做出中子存在的理论预言。
为了检验卢瑟福的假说，卡文迪什实验室从1921年就开始了实验工作。
卢瑟福曾请格拉森（J.L.Glasson）在氢气中放电时寻找中子的产生，不久，罗伯兹（J.K.Roberts）也做了类似的实验。
1923年查德威克得到卢瑟福的赞同，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。
在初步作了这些尝试之后，查德威克考虑到中子只有在强电场中形成的可能性，但没有合适的变压器可用。
正当查德威克着手进一步开展探讨中子的研究时，柏林的玻特（Ｗ.Bothe）和巴黎的约里奥-居里夫图13.1 卢瑟福正在演讲妇（Joliot-Curies）相继发表了他们的实验结果。
玻特是德国著名物理学家，曾在盖革的研究所里工作。
从1928年起，玻特和他的学生贝克尔（H.Becker）用钋发射的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。
在巴黎，居里实验室的约里奥-居里夫妇也正在进行类似实验。
他们把石蜡板放在放射源和游离室之间，发现静电计偏转激增。
石蜡含氢，会不会是氢核被铍辐射撞击形成新的射线？于是他们加磁场进行检验，磁场果然对这一射线有作用。
遗憾的是，他们在肯定石蜡发出的是质子流之后，也和玻特一样，把铍辐射看成是γ射线。
1932年1月18日约里奥-居里夫妇宣布，铍辐射的能量是如此之大，竟能把氢核（质子）从石蜡板中撞击出来。
随后，他们还用云室拍到了质子流的照片，但他们没有摆脱玻特的错误解释。
人物介绍查德威克 Sir James Chadwick(1891-1974)—英国剑桥大学卡文迪什实验室实验物理学家中子的发现1935年诺贝尔物理学奖-因发现中子图13.4 查德威克查德威克从1921年就开始了中子的实验探索工作。
卢瑟福发现了质子和中子
卢瑟福发现了质子和中子构成原子核的核子有两种，第一种是质子。
卢瑟福被公认为质子的发现人。
1918年他任卡文迪许实验室主任时，用α粒子轰击氮原子核，注意到在使用α粒子轰击氮气时他的闪光探测器记录到了氢核的迹象。
卢瑟福认识到这些氢核唯一可能的来源是氮原子，因此氮原子必须含有氢核。
他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子。
在此之前尤金·戈尔德斯坦就已经注意到阳极射线是由正离子组成的。
但他没有能够分析出这些离子的成分。
卢瑟福，1871年8月30日出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。
后来，他进入了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，成为汤姆生的研究生。
1898年，在汤姆生的推荐下，他开始担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。
他在那儿待了9年，于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。
1919年接替退休的汤姆生，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，与牛顿和法拉第并排安葬，享年66岁。
质子带着一个单位的正电荷，也就是它的电荷量是 1.602×10-19 库仑，直径大约在1.6 到 1.7×10−15米左右，质量是938百万电子伏特，也就是1.6726231 ×10-27 千克，大约是电子质量的1836.5倍。
到目前为止，质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。
但也有理论认为质子可能衰变，只不过其寿命非常长。
反正，到今天为止物理学家还没有能够获得任何可能理解为质子衰变的实验数据。
质子是核物理和粒子物理实验研究中用以产生反应的很重要的轰击粒子，在核物理中质子常被用来在粒子加速器中加速到近光速后用来与其它粒子碰撞，这样的试验为研究原子核结构提供了极其重要的数据。
查德威克——与中子的不解之缘
查德威克——与中子的不解之缘我们知道，原子是由带正电荷的原子核和围绕原子核运转的带负电荷的电子构成。
原子的质量几乎全部集中在原子核上。
起初，人们认为原子核的质量应该等于它含有的带正电荷的质子数。
可是，一些科学家在研究中发现，原子核的正电荷数与它的质量居然不相等！也就是说，原子核除去含有带正电荷的质子外，还应该含有其他的粒子。
那么，那种“其他的粒子”是什么呢？解决这一物理难题、发现那种“其他的粒子”是“中子”的，就是著名的英国物理学家詹姆斯·查德威克。
就在查德威克发现中子的5年前，科学家玻特和贝克用α粒子轰击铍时，发现有一种穿透力很强的射线，他们以为是γ射线，未加理会。
韦伯斯特甚至对这种辐射做过仔细鉴定、看到了它的中性性质，但对这种现象难于解释，因而未再继续深入研究。
居里夫人的女儿艾伦娜·居里和她的丈夫也曾在“铍射线”的边缘徘徊，最终还是与中子失之交臂。
查德威克1891年出生在英国柴郡，曼彻斯特维多利亚大学毕业。
中学时代并未显现出过人天赋。
他沉默寡言，成绩平平，但坚持自己的信条：会做则必须做对，一丝不苟；不会做又没弄懂，绝不下笔。
因此他有时不能按期完成物理作业。
而正是他这种不骛虚荣、实事求是、“驽马十驾，功在不舍”的精神，使他在科学研究事业中受益一生。
进入大学的查德威克，迅即由于基础知识的扎实而在物理研究方面渐露超群才华。
他被著名科学家卢瑟福看中，毕业后留在曼彻斯特大学物理实验室，在卢瑟福指导下从事放射性研究。
两年后，由于他的“α射线穿过金属箔时发生偏离”的成功实验，获英国国家奖学金。
正当他的科研事业初露曙光之际，第一次世界大战把他投入了平民俘虏营，直到战争结束，他才获得自由，重返科研岗位。
1923年，他因原子核带电量的测量和研究取得出色成果，被提升为剑桥大学卡文迪许实验室副主任，与主任卢瑟福共同从事粒子研究。
1931年，约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿公布了他们关于石蜡在“铍射线”照射下产生大量质子的新发现。
1935年诺贝尔物理学奖——中子的发现
1935年诺贝尔物理学奖——中子的发现1935年诺贝尔物理学奖授予英国利物浦大学的查德威克（SirJames Chadwick，1891——1974），以表彰他发现了中子。
中子的发现具有深远的影响。
由此引起了一系列后果：第一是为核模型理论提供了重要依据，苏联物理学家伊万宁科（D.Ivanenko）据此首先提出原子核是由质子和中子组成的理论；其次是激发了一系列新课题的研究，引起一连串的新发现；第三是找到了核能实际应用的途径。
用中子作为炮弹轰击原子核，比α粒子有大得多的威力。
因为它像一把钥匙，打开了原子核的大门。
查德威克是卢瑟福的学生，1891年10月20日生于英国的曼彻斯特（Manchester）市。
1911年在曼彻斯特大学毕业后，留校在卢瑟福实验室研究放射性，1913年获硕士学位，随即得奖学金赴柏林向卢瑟福的合作者盖革（H.W.Geiger）学习，在那里正遇上第一次世界大战爆发，他被作为战争囚犯关押起来，但在监禁期间他仍设法搞起一个小的研究实验室。
1919年查德威克回到英国，随卢瑟福来到卡文迪什实验室，协助卢瑟福完成人工核转变的实验研究。
1923年当上了卡文迪什实验室助理主任，是卢瑟福的主要助手和合作者。
查德威克对科学作出过许多贡献，早在1914年当他还是个学生的时候，就发现β射线能谱是连续的。
1920年他通过铂、银和铜核研究α粒子的散射，直接测出了原子核的电荷，从而完全证实了卢瑟福的原子理论和关于元素的核结构以及核电荷数与元素的原子序数相等的结论。
查德威克发现中子不是偶然的事件。
他是在卢瑟福的中子假说指导下，经过多年的努力，反复试验、多方探索才取得成功的。
早在1920年，卢瑟福就在著名的贝克尔演讲（Bakerian Lecture）中阐述过他的思想。
他说：“在某些情况下，也许有可能由一个电子更加紧密地与H核结合在一起，组成一种中性的双子（doublet）。
这样的原子也许有很新颖的特性。
除非特别靠近原子核，它的外场也许实际为零。
【查德威克发现了什么】查德威克发现中子方程打开原子核大门
【查德威克发现了什么】查德威克发现中子方程打开原子核大门发现中子的查德威克1932年初，英国科学家查德威克发现中子，找到了打开原子核大门的“金钥匙”。
杰姆斯·查德威克是英国实验核物理学家。
他在1891年10月出生于英国曼彻斯特。
于剑桥大学毕业后，他参加了卢瑟福领导的研究工作，显示出极高的才能。
查德威克的最重要的科研成果是中子的发现。
在他发现中子之前，科学家们已发现有许多迹象表明存在着一种电中性的粒子，可是谁都没有抛弃常规的旧观念再向前迈进一步。
他做到了这一点。
早在1920年，卢瑟福用镭制品产生的α粒子轰击氮，实现了原子核嬗变。
他又对一些轻元素的核反应过程进行了充分的研究以后，就认为存在着一种电中性粒子，这种粒子不能被束缚在任何容器之中。
他想象，这种粒子大概是由当时已知的质子和电子结合而成的，因为质子带正电荷，电子带负电荷，二者结合就变为中性。
当时，卢瑟福的实验室和其他各大实验室对此分别进行了大量的实验，想证明这种粒子存在，然而都未获成功。
1930年，德国物理学家玻特和贝克尔，在用天然放射性元素钋放出的α射线轰击铍时，发现从铍发出一种看不见的穿透能力很强的中性射线。
当时他们错误地认为这种射线是一种“γ射线”，根据这种射线在透过铅板和强度减弱的情况，推算出它的能量约在1000万电子伏特左右。
到了1932年，小居里夫妇又发现这种射线在穿过含氢物质时，能使这些物质放出速度约为3×107米/秒的质子来。
他们由此推算出，这种“γ射线”的能量是5000万电子伏特。
这就与上述1000万电子伏特的数据，发生了尖锐矛盾。
1932年1月18日，小居里夫妇在《报告》里发表了一篇论文，阐述了他们的初步意见，1个月以后，查德威克看到了他们的文章，并把这件事告诉卢瑟福。
卢瑟福感到非常惊讶，同时指出，应该相信这些观察，至于如何解释它，那是另一回事。
就在这时查德威克用旧氡管制作了一个钋源，并立即用它进行一些实验。
中子发现者
中子具有磁矩，这说明中子具有内部结构。
2015-6-14
中子温度
中子温度由高到低可以分为高能中子、快中子、中能中子、共 振中子、热中子、冷中子、超冷中子。 快中子能量接近1MeV，速度接近14000kmps，一般只有在核裂 变时产生。温度约为十亿开尔文。 热中子能量约为0.25MeV，速度约为2.2kmps。温度约为室温。 超冷中子能量约为100neV，速度约为4.37mps，与液体氦慢化 剂处于热平衡。
2015-6-14
中子的基本性质和部分特性
中子质量 中子自旋 中子电荷 半衰期 939.56563±0.00028MeV 0.5h <10^21e 621±7s
单独存在的中子是不稳定的，平均寿命约为 16min，它将衰变成质子、电子和反中微子ν。 由于中子不带电，所以容易打进原子核内，引起 各种核反应。
利用中子核反应和衰变人类第一次制造出了超铀元2015616u235的裂变反应原料仅需要1个中子却能释放平均25个中子因此1939年费米提出了链式反应的概念并预感到了其军事用途当核裂变的中子增殖因子等于1即达到临界链式反应开始核电站中需要严格控制反应在临界状态一旦达到超临界状态即有可能引发事故
中子发现者—查德威克 (James Chadwick)
班级：1201BS班 学号：14121602083 序号： 27 主讲人：贺志纯
2015-6-14
生平荣誉：
1891 年 10 月 20 日生于曼彻斯特大 学理学院。 1919年,入英国剑桥大学从事a粒子 人工轰击各种元素的试验 。 1923年当上了卡文迪什实验室助理 主任 1932 年发现了中子。 1935 年获诺 贝尔物理学奖。 1935-1948年任利物浦大学教授。 1945年被封为爵士。 1948年起任剑桥大学戈维尔和凯尔 斯学院院长。 1974年7月24日在英国剑桥逝世， 享年83岁。
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查德威克发现质子和中子的意义
查德威克是20世纪初的一位重要物理学家，他的实验为质子和中子的发现奠定了基础，并对物理学领域产生了深远的影响。
质子和中子是构成原子核的基本粒子，因此对于我们理解物质的组成和性质以及核反应和能量释放等过程具有重要意义。
首先，查德威克实验的成功至关重要，因为它为质子和中子的存在提供了直接的证据。
在他的实验中，查德威克使用了阻性放大器和波特纸来捕获和分离带电粒子，接着通过观察它们在电场中的运动，他发现了两种不同的粒子。
这些粒子的质量比电子大约为2000倍，从而被确定为质子。
此外，在实验过程中，查德威克还观察到了一些质量与质子相当的粒子，但它们不带电，由此得出了中子的存在。
其次，查德威克的发现对于我们理解物质的组成和性质具有重要意义。
通过发现质子和中子，我们开始了对原子核结构的认识。
质子是带正电的，它们聚集在原子核的中心，而中子是不带电的，它们与质子一起组成了原子核。
这一发现揭示了原子核的基本组成，为核物理学的发展奠定了基础。
同时，质子和中子的质量决定了原子的质量，从而决定了元素在化学反应中的行为。
此外，查德威克的发现对于核反应和能量释放等过程的理解也具有关键的意义。
质子和中子的发现让人们意识到核反应实际上是涉及到核而不是电子的。
在核反应中，原子核可以通过质子和中子的重新排列来发生变化，从而释放出能量。
核反应的研究在能源领域具有重要意义，例如核能发电和核聚变研究，对未来的能源供应和环境可持续性发展具有重要影响。
最后，查德威克的贡献还在于启发了新的研究方向和实验技术的发展。
通过观察粒子在电场中的运动，查德威克发展了阻性放大器和波特纸等实验技术，这些技术在粒子物理学的研究中得到了广泛应用。
他的实验结果也激发了其他科学家对原子核结构和粒子物理学的研究兴趣，促进了该领域的发展。
总而言之，查德威克的发现质子和中子对物理学领域产生了深远的影响。
这一发现为我们理解物质的组成和性质、核反应和能量释放等过程提供了重要基础，并开辟了研究原子核结构和粒子物理学的新方向。
此外，查德威克的实验技术对于粒子加速器和其他实验技术的发展也起到了推动作用。
因此，我们应该对查德威克的贡献表示尊重，并继续在他的基础上深入研究，探索更深层次的物质本质。