原子物理学简史和大事年表..
原子物理发展史
原子物理生长史
① 用人工要领得到的放射性同位素放射出一个α粒子或β粒子的历程叫做嬗变。 ② 原子核通过人工核反响而转酿成另一种原子核的历程叫嬗变。
受激辐射:
当原子处于引发态E2时,如果恰好有能量 (这里E2 )E1)的光子射来,在入射光子的影响下,原子会发出一个同样的光子而跃迂到低能级E1上去,这种辐射叫做受激辐射。
衰变:
原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变革叫做原子核的衰变。 说明: ① 放出α粒子的衰变,叫α衰变。 如 ② 放出β粒子的衰变,叫做β衰变。 如 ③ ∶只要你拿到两堆正确的物质(通常是铀235或钸),然后把它们「紧紧地」放在一起,这样维持一段够长的时间,其它的事情就不必 我们费心了,原子弹爆炸的好戏会自然上场。这篇文章的目的,就是报告你怎样在家里 做原子弹。 准备事情。 我们约莫需要30磅的铀235,体积差不多有一个棒球的巨细,再配合一些很容易得手的质料,这种炸弹就能使1╱3哩以内任何工具子虚乌有;2╱3哩以内的工具严重受损;在1。25哩半径内的人都市受到致命的辐射线;辐射尘随风飘扬,能使40哩内的人都致病。如果它在纽约市引爆,大概有25万人会死亡,另有40万人会受伤。这种效果恐怖份子应该会很满意;这种原子弹甚至在战场上也都能派上用场。
不外,要提醒列位∶铀235的分量不要凌驾45磅,因为对这样多的铀,其引爆的技 巧相当困难,单凭业余的机槭工匠,大概是无法适时且有效地把这些工具凑在一起。挺 有可能你还没做一半,它就在你面前爆炸了,那可就真伤情感。我小我私家的偏好是用36 磅或37磅的铀235,因为这样效果不差,并且,如果设计上出点小不对,也不致于 有太严重的结果。
一旦把足够的质料紧聚在一起,我们最棘手的技能就是得使它们 能紧聚在一起维持约半秒钟,这半秒钟的延迟就是技能上最主要的问题。原因是这样的 ∶当这两堆物质*太近时,会产生剧烈的反响而产生大量的能量,在瞬间(比一秒钟小 许多)迫使这两堆物质离开。这样的结果和爆竹的效果差不多,几百尺外的人基础不知 道有这回事。对一个稍有「自尊」的恐怖份子而言,是不会以此为满足的,对吗?所 以,当务之急就是要设计出一套措施,使两堆铀235能聚得久一点,好让一些比力惊 人的「大事」产生。
化学人教版九年级上册原子发现史资料
课外资料:揭开原子奥秘的化学史
1. 道尔顿的故事John Dalton,1766~1844
道尔顿提出了了世界上第一个原子的理论模型:实心球式。
道尔顿原子理论,是人类第一次依据科学实验的证据,成系统的阐述了微观物质世界,是人类对认识物质世界的一次深刻的,具有飞跃性的成就。道尔顿原子论认为,物质世界的最小单位是原子,原子是单一的,独立的,不可被分割的,在化学变化中保持着稳定的状态,同类原子的属性也是一致的。
1803年9月,道尔顿利用当时已掌握的一些分析数据,计算出了第一批原子量。1803年10月21日,在曼彻斯特的“文学和哲学学会”上,道尔顿第一次阐述了他关于原子论以及原子量计算的见解,并公布了他的第一张包含有21个数据的原子量表。报告中道尔顿已经概括了科学原子论的三个要点:
(1)元素(单质)的最终粒子称为简单原子,它们极其微小,是看不见的,是既不能创造,也不能毁灭和不可再分割的。它们在一切化学反应中保持其本性不变。
(2)同一种元素的原子,其形状、质量和各种性质都是相同的;不同元素的原子在形状、质量和各种性质上则各不相同。每一种元素以其原子的质量为最基本的特征。
(3)不同元素的原子以简单整数比相结合,形成化学中的化合现象。化合物原子称为复杂原子。复杂原子的质量为所含各种元素原子质量的总和。同一化合物的复杂原子,其组成、质量和性质必然相同。
2. 汤姆森的故事J. J. Thomson,1856~1940 电子是在1897年由剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·约翰·汤姆森在研究阴极射线时发现的。约瑟夫·约翰·汤姆森提出了葡萄干模型(枣糕模型)。
汤姆逊根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电,并测出其荷质比,这在一定意义上是历史上第一次发现电子。
阴极射线 cathode ray:当装有2个电极的玻璃管(cathode ray tube)里的空气被抽到相当稀薄的时候,在2个电极间加上几千伏的电压,这时在阴极对面的玻璃壁上闪烁着绿色的辉光,可是并没有看到从阴极上有什么东西发射出来。这种现象引起许多科学家的浓厚兴趣,进行了很多实验研究。当在阴极和对面玻璃壁之间放置障碍物时,玻璃壁上就会出现障碍物的阴影;若在它们之间放一个可以转动的小叶轮,小叶轮就会转动起来。看来确实从阴极发出一种看不见的射线,而且很像一种粒子流。在人们还没有弄清楚这种射线的庐山真面目之前,只好将它称为“阴极射线”。
物理学发展史时间轴
物理学发展史时间轴
物理学是研究自然界基本规律的学科,它的发展历程可以追溯到古代文明时期。以下是物理学发展史的时间轴:
古代(约公元前3000年至公元前500年):
-公元前3000年:古巴比伦人开始观测天体运行,并制定了一些基本的天文原理。
-公元前800年:希腊人开始探索自然界,提出了许多哲学性的观点,如巴门尼德斯(Thales)的万物根源归于水,等。
古希腊(公元前500年至公元前300年):
-公元前500年:赫拉克利特(Heraclitus)提出了世界是永恒流动的观点,萨摩斯(Samos)的毕达哥拉斯(Pythagoras)提出了地球是一个球体。
-公元前440年:莱茵(Leucippus)和德谟克利特(Democritus)提出了原子学说。
古罗马帝国(公元前300年至公元500年): -公元前300年:亚里士多德(Aristotle)提出了物体的四种要素和匀速运动的观点。
-公元前240年:阿基米德(Archimedes)提出了浮力定律。
中世纪(公元500年至公元1500年):
-公元800年:阿拉伯帝国成为科学与文化的中心,对古代希腊和罗马科学知识进行翻译和传播。
-公元1300年:奥马尔·海亚姆(Alhazen)进行光学研究,提出了光的折射理论。
文艺复兴时期(公元1500年至公元1700年):
- 1551年:乌尔萨勒(Georgius Agricola)发表了地球和矿物学的著作。
- 1609年:伽利略(Galileo Galilei)发明了望远镜,并观测到了天体的运动。
科学革命时期(公元1600年至公元1700年): - 1665年:牛顿(Isaac Newton)通过《自然哲学的数学原理》提出了经典力学和万有引力定律。
- 1676年:哈雷(Edmond Halley)计算出哈雷彗星的轨道并预测了它的再次出现。
18世纪:
- 1733年:贝克莱(George Berkeley)提出了感知理论。
[知识]原子发展历史
原子物理的发展历史
内容:
• 原子模型的发展历程
1. 道尔顿的原子模型
2. 葡萄干布丁模型(枣核模型)
3. 行星模型
4. 玻尔的原子模型
• 波尔模型的主要内容 • 波尔模型的条件
• 玻尔理论推导过程 1. 现代量子力学模型
• 近代原子物理的应用
1. 原子弹
2. 核能发电
3. 超级计算机
4. 超导体应用
• 最前沿原子物理发展趋势和应用
1. 超导体未来展望
2. 寻找最小的粒子 原子的基本概述:
原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位。一个正原子包含有一个致密的原子核及
若干围绕在原子核周围带负电的电子。而负原子的原子核带负电,周围的负电子带正电。正
原子的原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。负原子原子核中的反质子带负电,从而
使负原子的原子核带负电。当质子数与电子数相同时,这个原子就是电中性的;否则,就是
带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同,原子的类型也不同:质子数决
定了该原子属于哪一种元素,而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。原子构成
分子而分子组成物质中同种电荷相互排斥,不同种电荷相互吸引。
定义
化学变化中的最小微粒 物理中物质构成的最基本粒子
性质
①原子的质量非常小
②不停地作无规则运动
③原子间有间隔
④同种原子性质相同,不同种原子性质不相同
1.道尔顿的原子模型
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论,提出了世
界上第一个原子的理论模型。
2.葡萄干布丁模型(枣核模型)
葡萄干布丁模型(枣核模型)由汤姆生提出,是第一个存在着亚原子结构的原子模型。
3.行星模型
行星模型由卢瑟福在提出,以经典电磁学为理论基础。
4.玻尔的原子模型
为了解释氢原子线状光谱这一事实,卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯
坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。
5.现代量子力学模型
物理学家德布罗意、薛定谔和海森堡等人,经过13年的艰苦论证,在现代量子力学模
物理学大事年表
第 1 页 共 24 页 物理学史
物理学大事年表(一)
约公元前6世纪,泰勒斯(Thales,公元前624?--546)记述了摩擦后的琥珀吸引轻小物体和磁石吸铁的现象。
公元前6世纪,《管子》中总结和声规律。阐述标准调音频率,具体记载三分损益法。
约公元前5世纪,《考工记》中记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性浮力等现象。
公元前5世纪,德谟克利特(Democritus,公元前460?--370?)提出万物由原子组成。
公元前400年,墨翟(公元前478?--前392?)在《墨经》中记载并论述了杠杆、滑轮、平衡、斜面、小孔成像及光色与温度的关系。
公元前4世纪,亚里士多德(Aristotle,前384--前322)在其所著《物理学》中总结了若干观察到的事实和实际的经验。他的自然哲学支配西方近2000年。
公元前3世纪,欧几里得(Euclid,前330?--前260?)论述光的直线传播和反射定律。
公元前3世纪,阿基米德(Archimedes,前287?--前212)发明许多机械,包括阿基米德螺旋; 发现杠杆原理和浮力定律;研究过重心。
公元前3世纪,古书《韩非子》记载有司南;《吕氏春秋》记有慈石召铁。
公元前2世纪,刘安《前179--前122》著《准南子》,记载用冰作透镜,用反射镜作潜望镜,还提到人造磁铁和磁极斥力等。
1世纪,古书《汉书》记载尖端放电、避雷知识和有关的装置。王充 (27--97)著《论衡》,记载有关力学、热学、声学、磁学等方面的物理知识。希龙(Heron,62--150)创制蒸汽旋转器,是利用蒸汔动力的最早尝试,他还制造过虹吸管。
2世纪,托勒密(C.Ptolemaeus,100?--170?)发现大气折射。张衡(78--139)创制地动仪,可以测报地震方位,创制浑天仪。王符(85--162)著《潜夫论》分析人眼的作用。
原子物理学简史和大事年表
原子物理学简史
原子物理学就是研究原子得结构、运动规律及相互作用得物理学分支。它主要研究:原子得电子结构;原子光谱;原子之间或与其她物质得碰撞过程与相互作用。
经过相当长时期得探索,直到20世纪初,人们对原子本身得结构与内部运动规律才有了比较清楚得认识,之后才逐步建立起近代得原子物理学。
1897年前后,科学家们逐渐确定了电子得各种基本特性,并确立了电子就是各种原子得共同组成部分。通常,原子就是电中性得,而既然一切原子中都有带负电得电子,那么原子中就必然有带正电得物质。20世纪初,对这一问题曾提出过两种不同得假设。
1904年,汤姆逊提出原子中正电荷以均匀得体密度分布在一个大小等于整个原子得球体内,而带负电得电子则一粒粒地分布在球内得不同位置上,分别以某种频率振动着,从而发出电磁辐射。这个模型被形象得比喻为“果仁面包”模型,不过这个模型理论与实验结果相矛盾,很快就被放弃了。
1911年卢瑟福在她所做得粒子散射实验基础上,提出原子得中心就是一个重得带正电得核,与整个原子得大小相比,核很小。电子围绕核转动,类似大行星绕太阳转动。这种模型叫做原子得核模型,又称行星模型。从这个模型导出得结论同实验结果符合得很好,很快就被公认了。
绕核作旋转运动得电子有加速度,根据经典得电磁理论,电子应当自动地辐射能量,使原子得能量逐渐减少、辐射得频率逐渐改变,因而发射光谱应就是连续光谱。电子因能量得减少而循螺线逐渐接近原子核,最后落到原子核上,所以原子应就是一个不稳定得系统。
但事实上原子就是稳定得,原子所发射得光谱就是线状得,而不就是连续得。这些事实表明:从研究宏观现象中确立得经典电动力学,不适用于原子中得微观过程。这就需要进一步分析原子现象,探索原子内部运动得规律性,并建立适合于微观过程得原子理论。
1913年,丹麦物理学家玻尔在卢瑟福所提出得核模型得基础上,结合原子光谱得经验规律,应用普朗克于1900年提出得量子假说,与爱因斯坦于1905年提出得光子假说,提出了原子所具有得能量形成不连续得能级,当能级发生跃迁时,原子就发射出一定频率得光得假说。 玻尔得假设能够说明氢原子光谱等某些原子现象,初次成功地建立了一种氢原子结构理论。建立玻尔理论就是原子结构与原子光谱理论得一个重大进展,但对原子问题作进一步得研究时,却显示出这种理论得缺点,因此只能把它视为很粗略得近似理论。
原子物理复习总结
1 原子物理学总复习总结
一、 原子物理学发展中重大事件
1.1897年汤姆孙通过阴极射线管实验发现电子,从而打破了原子不可分的神话,并提出关于原子结构的“葡萄干面包”模型。
2.1900年普朗克提出能量量子化假说,解释黑体辐射问题。
3.1905年爱因斯坦提出光量子假说,并用以解释光电效应。
4.1910年 密立根采用“油滴实验”方法精确地测定了电子的电荷,并发现电荷是量子化的。
5.1908年卢瑟福的学生盖革-马斯顿在粒子散射实验中发现大角度散射现象,1911年卢瑟福基于此实验提出原子的核式结构模型,从而否认了汤姆孙的模型。但是这种核式结构模型不能解释原子的稳定性、同一性和再生性。
6.1913年波尔为了解释氢原子光谱提出氢原子理论模型,提出三个基本假设:定态理论、能级跃迁条件和轨道量子化条件,可以解释氢原子和类氢原子的光谱。
7.1914年为了验证波尔的能级理论,弗兰克-赫兹实验用电子轰击汞原子,证明了能级的存在,即原子内部定态的能量是量子化的。
8.1916年索末菲将波尔的圆形轨道推广为椭圆轨道理论,并引入相对论修正.
9.1921年 施特恩-盖拉赫提出一个能直接显示原子轨道角动量空间量子化的实验方案,用银原子束通过不均匀磁场,原子磁矩在不均匀 2 磁场中受磁力,力的大小和方向与原子磁矩空间取向有关。
10.1925年乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋假设,电子自旋的引入可以解释碱金属双线结构、赛曼效应和施特恩-盖拉赫实验。
11.1925年泡利提出泡利不相容原理。提出了多电子原子中电子的排列规则问题。此定理对费米子系统成立,但是对于玻色子系统不成立。
二、 基本物理规律、定理和公式
1.库仑散射公式:,22ctgab
为库仑散射因子其中EeZZa02214,为散射角参数,为瞄准距离,或者碰撞b
2.卢瑟福公式:微分散射截面:2sin16')()(42aNntddNddC
高中原子物理学史
高中原子物理学史
高中原子物理学史包括以下重要人物和事件:
1. 奥斯特:1820 年,他发现了电流的磁效应,为原子物理学的发展奠定了基础。
2. 安培:他提出了分子电流假说,并总结出安培定则来判断电流与磁场的相互关系。
3. 汤姆生:他发现了电子,并指出阴极射线是高速运动的电子流。
4. 卢瑟福:他通过α粒子散射实验发现了质子,并为原子核物理学的发展奠定了基础。
5. 玻尔:他提出了玻尔模型来解释原子核和电子的相互作用,为原子物理学的发展做出了重要贡献。
6. 普朗克:他提出了普朗克黑体辐射公式,为原子物理学中的热力学和量子力学的发展奠定了基础。
7. 爱因斯坦:他提出了狭义相对论,为原子物理学中的量子力学发展提供了重要的理论支持。
8. 海森堡:他提出了不确定性原理,为原子物理学中的量子力学发展提供了重要的理论支持。
9. 薛定谔:他提出了薛定谔方程,为原子物理学中的量子力学发展提供了重要的理论支持。
这些人物和事件都对原子物理学的发展做出了重要贡献,并在高中物理学中占有重要地位。
(完整版)原子物理学简史和大事年表
原子物理学简史
原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究:原子的电子结构;原子光谱;原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。
经过相当长时期的探索,直到20世纪初,人们对原子本身的结构和内部运动规律才有了比较清楚的认识,之后才逐步建立起近代的原子物理学。
1897年前后,科学家们逐渐确定了电子的各种基本特性,并确立了电子是各种原子的共同组成部分。通常,原子是电中性的,而既然一切原子中都有带负电的电子,那么原子中就必然有带正电的物质。20世纪初,对这一问题曾提出过两种不同的假设。
1904年,汤姆逊提出原子中正电荷以均匀的体密度分布在一个大小等于整个原子的球体内,而带负电的电子则一粒粒地分布在球内的不同位置上,分别以某种频率振动着,从而发出电磁辐射。这个模型被形象的比喻为“果仁面包”模型,不过这个模型理论和实验结果相矛盾,很快就被放弃了。
1911年卢瑟福在他所做的粒子散射实验基础上,提出原子的中心是一个重的带正电的核,与整个原子的大小相比,核很小。电子围绕核转动,类似大行星绕太阳转动。这种模型叫做原子的核模型,又称行星模型。从这个模型导出的结论同实验结果符合的很好,很快就被公认了。
绕核作旋转运动的电子有加速度,根据经典的电磁理论,电子应当自动地辐射能量,使原子的能量逐渐减少、辐射的频率逐渐改变,因而发射光谱应是连续光谱。电子因能量的减少而循螺线逐渐接近原子核,最后落到原子核上,所以原子应是一个不稳定的系统。
但事实上原子是稳定的,原子所发射的光谱是线状的,而不是连续的。这些事实表明:从研究宏观现象中确立的经典电动力学,不适用于原子中的微观过程。这就需要进一步分析原子现象,探索原子内部运动的规律性,并建立适合于微观过程的原子理论。
1913年,丹麦物理学家玻尔在卢瑟福所提出的核模型的基础上,结合原子光谱的经验规律,应用普朗克于1900年提出的量子假说,和爱因斯坦于1905年提出的光子假说,提出了原子所具有的能量形成不连续的能级,当能级发生跃迁时,原子就发射出一定频率的光的假说。 玻尔的假设能够说明氢原子光谱等某些原子现象,初次成功地建立了一种氢原子结构理论。建立玻尔理论是原子结构和原子光谱理论的一个重大进展,但对原子问题作进一步的研究时,却显示出这种理论的缺点,因此只能把它视为很粗略的近似理论。
原子物理发展史 2
原子物理发展史
X射线的发觉
一、伦琴的发觉(1895年11月8日)
伦琴发觉X射线的过程,多少有些奇异,传奇也难免有些臆测的色彩。这段传奇是如此的: 伦琴为探究阴极射线的性质,曾经用列纳德管重复H.赫兹和列纳德所做的实验,据讲列纳德曾经为他提供了一支优质列纳德管。实验时,伦琴为保证实验的精确性,就设法使放电管不受外界的阻碍,因而他用锡箔和硬纸板包住放电管。当他接通电流并把涂有亚铂氰化钡的荧光屏移近列纳德管的铝膜窗口时,他发觉荧光屏上显现荧光。因此,他认真调剂焚光屏和铝窗的距离,结果确证阴极射线可穿透空气几厘米远。然后,他改用克鲁克斯管做实验,也发觉荧光,只是荧光显得模糊不清,因此他连续实验。 1895年11月8日星期五晚上,为了认真观看荧光屏上模糊的荧光,也为了排除外界的一切光线干扰,他关闭实验室不使漏光,同时检查克鲁克斯管是否用黑纸板包封严密。当他要着手实验而接通高压电源时,突然发觉在实验台上放在克鲁克斯管邻近的小荧光晶体闪炼着荧光,涂有亚铂氰化钡的纸屏也闪耀着浅绿色的光。他惊奇极了,这种奇特现象但是从未见到也从未听讲过! 因此他急切地重复实验。他把荧光屏移开,直到2米多远还隐约能够见到这种荧光。他看起来意识到这不可能是阴极射线,因为列纳德管引出的射线只只是有几厘米射程! 关于这种奇特现象,伦琴是可不能放过的,用他的话讲,他开始探究这"看不见的射线"。从此,他废寝忘食地在实验室里连续干了6个星期,全神贯注探究这种奇特射线的性质。他不声张他的发觉,除非完全查清可能得到的一切结果,否则他是不向外界宣布的。 最后,直到他确认这是一种闻所未闻的新射线时,才于1895年12月288在维尔茨堡物理医学协会上第一次报告自己的发觉。他报告的论文题为《一种新的射线--初步报告》。在那个报告中,他介绍了实验装置和实验方法。 由于当时对这种新射线的本质尚不清晰,故称为X射线,在这篇文章中还指出了X射线的某些性质。因为伦琴是德国人,因此德国科学家常把它称为伦琴射线。
