原子核物理学的发展史

原子核物理学的发展史从X射线到量子力学

08物本(2)班 廖建文，陈榕，郑恒，王世鸣

一、伦琴和X射线的发现19世纪末，阴极射线的研究曾是物理 学的热门课题。许多物理学家都致力 于这个方面。在德国的维尔茨堡大学， 实 验 物 理 学 家 伦 琴 感兴趣。 伦琴是一个热爱生活的人。他与妻子感情极好； 他们没有孩子，收养了侄女。他们的生活很幸福， 社会对他们也十分恩宠。 (Wilhelm

Reontgen,1845-1923)也对这个问题

X射线的发现1895年11月8日上午，伦琴到实验室工作，一个偶然现象引起了他的注意。 当时，房间一片漆黑，放电管用黑纸包得很严实。他突然发现在一米开外 的小桌上，一块亚铂氰化钡做成的荧光屏发出闪光。他很奇怪，就移远荧 光屏继续试验。只见荧光屏的闪光仍随放电过程的节拍继续出现。他取来 各种不同的物品，包括书本、木板、铝片等等，放在放电管和荧光屏之间， 发现不同的物品效果很不一样，有的挡不住，有的起阻挡作用。显然从放 电管发出了一种穿透力很强的射线，穿过黑纸到达了荧光屏。为了确证这 一新射线的存在，并且尽可能了解它的特性， 伦琴用了6个星期深入地研 究这一现象。1895年底他以通信方式将这一发现公之于众。

“机遇只偏爱有准备的头脑。”在科学发展的历程中，机遇是客观存在的，机遇作为一种偶然性， 有其必然性的一面。如何把握机遇，是问题的关键。X射线、放射 性的发现，生动地说明了这一点。

偶然与必然

X射线在人们研究阴极射线的过程中被发现是有其必然性的。因为 正是高速电子打到靶子上，才有可能激发出这种高频辐射。所以， 即使不是伦琴，也一定还会有别人作出这一发现。伦琴有机会发现 这一现象，当然有一些机遇性。然而，伦琴之所以能抓住这一机遇， 又和他一贯的严谨作用、客观的科学态度分不开。所以，这一发现 对于伦琴来说，又有其必然性。

错过了机会1887年，早于伦琴发现X射线8年，克鲁 克斯(W.Grookes)曾发现保存在放电管附 近盒子中的照相底片变黑了，克鲁克斯 把变黑的底片退还厂家，错误地认为底 片质量有问题。

1894年，J.J.汤姆生(J.J.Thomsom)在测 阴极射线的速度时，也作了观察到X 射线的记录。他当时没有功夫专门研 究这一现象，只在论文中提了一笔， 说看到了放电管几英尺远处的玻璃管 上也发出荧光。

勒纳(P.Lenard)是研究阴极射线的权威学者之一。他在研究不同物质对阴极射线的 吸收时，肯定也遇到了X射线。他后来在荣获1905年诺贝尔物理学奖的演说词中说： “我曾做过好几次观测，当时解释不了，准备留待以后研究。不幸

没有及时开始。” 不过，即使勒纳及时研究，也难于作出正确结论，因为伦琴宣布X射线的发现以后， 他还坚持认为X射线不过是速度无限大的一种阴极射线，把两者混淆在一起。而伦 琴则明确加以区分，认为X射线是本质上与阴极射线不同的一种新射线。把发现X 射线的荣誉归于伦琴，并授予首届诺贝尔物理学奖，当之无愧。

二、贝克勒尔发现放射性1896年1月，法国著名数学物理学家彭加勒(J.H.Poincare)看 到伦琴X射线的论文后提出了一个重要的想法：射线是从阴 极射线击在管壁上而产生的荧光亮点发射出来的，即指出这 种现象可能与荧光有关。即使这一想法并不正确，但它却对 贝克勒尔的实验起了最初激励的作用。 1896年3月，43岁的贝克勒尔在彭加勒的启发下，发现了轴 盐的放射性，这种轴盐辐射称为贝克勒尔射线，以区别于伦 琴射线。贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现X射线那样 轰动一时，意义却更为深远，因为贝克勒尔的实验导致了居 里夫妇镭的发现。人类第一次对核现象的接触，为后来的发 展开辟了道路。

亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel,1852~1908)

荣获诺贝尔奖1903年，贝克勒尔“由于他发现了自发放射性这一特殊的贡献”而荣获诺贝尔 物理学奖(和居里夫妇共同分享)。 1907年他被选为科学院副院长，1908年为院长。 此后不久，因心脏病猝然去世。

三、居里夫人和镭的发现贝克勒尔发现放射性的论文吸引了玛丽·居里。1897年， 她与丈夫皮埃尔·居里讨论说：“研究这种现象对我好像 特别有吸引力……我决定承担这项研究工作……为了超越 贝克勒尔已经得到的研究成果，必须采用精确的定量方 法。” 于是，居里夫人选取放射性作为自己的博士论文题目。 通过用新的方法重复贝克勒尔的铀盐辐射实验，使放射 学的研究走了上严密定量的道路。玛丽·居里

坚毅、勤奋

钢铁是这样炼成的!居里夫人是一位不知疲倦的科学家， 她曾经说过，“一个人一定不要注 意自己已经做了些什么，而应该只 注意还有什么没有做！” 1898 年 7 月 ， 玛 丽 · 居 里 (Marie Curie,1867-1934) 夫 妇 发 现 钋 ( polonium), 12月发现镭。两次获得诺贝 尔奖！

放射性化学的主要创始人1898年4月玛丽的第一篇关于铀射线的论文包括三个主要的新观点： (1)她不仅重新证实了贝克勒尔关于铀的发现，而且发现了一个新的放射 性物质：钍。“钍氧化物的放射性甚至比金属铀更强”。 (2)“所有铀的化合物都具有放射性，一般来说，放射性越强，化合物的 含铀量越多”。(注：这条实验结论不如卢瑟福 …… 此处隐藏：2295字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……