Ernest Rutherford Biography and Main Contributions



Ernest Rutherford (1871-1937) był nowozelandzkim naukowcem, który wniósł wielki wkład w dziedzinę fizyki i chemii poprzez swoje badania nad radioaktywnością i strukturą atomu. Uważany jest za ojca fizyki jądrowej za swoje pionierskie odkrycia dotyczące struktury atomowej.

Jego wkład w naukę obejmuje odkrycie radioaktywności alfa i beta, atomowy model atomu, detektor fal radiowych, zasady rozpadu promieniotwórczego i identyfikację cząstek alfa jako jąder helu.. 

Indeks

  • 1 Biografia
    • 1.1 Dzieciństwo i studia
    • 1.2 Personel dydaktyczny
  • 2 Wkład w naukę
    • 2.1 Odkryta radioaktywność alfa i beta
    • 2.2 Odkrył, że atomy nie są niezniszczalne
    • 2.3 Sformułował atomowy model atomu
    • 2.4 Wynalazł detektor fal radiowych
    • 2.5 Odkryto jądro atomowe
    • 2.6 Odkryto proton 
    • 2.7 Teoretyzował istnienie neutronu
    • 2.8 Ojciec fizyki jądrowej
  • 3 Praca i uznanie
  • 4 odniesienia

Biografia

Dzieciństwo i studia

Ernest Rutherford urodził się 30 sierpnia 1871 r. W Nelson, Nowa Zelandia. Jego edukacja odbyła się na Uniwersytecie Nowej Zelandii, a później na Uniwersytecie Cambridge.

Odkąd był dzieckiem, pokazywał swoje umiejętności, a przede wszystkim ciekawość, jaką dawała mu arytmetyka. Jego rodzice zauważyli w nim tę jakość i razem z nauczycielami nakłonili go do kontynuowania nauki.

Okazał się wzorowym studentem i w ten sposób otrzymał miejsce w Nelson College. W tej instytucji skończył jako najlepszy student wszystkich przedmiotów.

W sporcie wychylił się w stronę rugby, sportu, który uprawiał również na uniwersytecie.

Personel dydaktyczny

Rozwinął upodobanie do nauczania i uczestniczył jako profesor na różnych uniwersytetach przez całe życie. Najpierw był profesorem fizyki na Uniwersytecie McGill w Montrealu w Kanadzie. Później przeniósł się na Uniwersytet w Manchesterze w Anglii i pozostał tam przez ponad dziesięć lat.

Pod koniec tego długiego okresu pełnił funkcję nauczyciela i dyrektora laboratorium Cavendisha, a następnie kierował tematem w Royal Institution of Great Britain.

W 1931 r. Rutherford zdobył sławę zawodowo, jednak był to jeden z najtrudniejszych lat dla słynnego naukowca, ponieważ stracił on jedyną córkę podczas porodu.

W 1937 roku, po nieskomplikowanej operacji, stan zdrowia Rutherforda nagle spadł. W ten sposób zmarł 19 października 1937 r. W Cambridge w Wielkiej Brytanii.

Został pochowany z Isaacem Newtonem i Kelvinem, dwiema wspaniałymi postaciami, które podobnie jak on zrewolucjonizowały naukę.

Wkład w naukę

Odkryto radioaktywność alfa i beta

W 1898 r. Rutherford rozpoczął badania nad promieniowaniem emitowanym przez uran. Jego eksperymenty doprowadziły go do wniosku, że radioaktywność powinna mieć co najmniej dwa składniki, które nazwał promieniami alfa i beta..

Odkrył, że cząstki alfa są naładowane dodatnio, a promienie beta mają większą moc penetracji niż promienie alfa. Nazwał także promienie gamma.

Odkrył, że atomy nie są niezniszczalne

Wraz z chemikiem Frederickiem Soddy, stworzył Teorię rozpadu atomów, obejmującą spontaniczną dezintegrację atomów w innych typach atomów.

Rozpad atomów pierwiastków radioaktywnych był w tym czasie kluczowym odkryciem, ponieważ do tego momentu wierzono, że atomy są rodzajem niezniszczalnej materii.

Dzięki jego odkryciom w dziedzinie dezintegracji pierwiastków i chemii pierwiastków radioaktywnych, Rutherford zdobył Nagrodę Nobla w 1908 roku.

Sformułował atomowy model atomu

Wraz z naukowcami Geigerem i Mardsenem przeprowadził jeden z najsłynniejszych eksperymentów naukowych.

Pod kierunkiem Rutherforda naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów w latach 1908–1913, w których wymierzali promienie cząstek alfa w cienkie blachy, aby następnie zmierzyć wzór rozprzestrzeniania się za pomocą ekranu fluorescencyjnego.

Dzięki temu odkryli, że chociaż większość cząstek przeleciała bezpośrednio, niektóre odbijały się we wszystkich kierunkach, w tym niektóre, które wracały bezpośrednio do źródła.

Nie można było tego uzasadnić starożytnym modelem atomu, więc Rutherford zinterpretował dane w celu sformułowania modelu atomowego Rutherforda w 1911 r..

Wynalazł detektor fal radiowych

Niemiecki fizyk Heinrich Hertz udowodnił istnienie fal elektromagnetycznych pod koniec 1880 roku.

Rutherford postanowił zmierzyć jego wpływ na namagnesowane igły stalowe. Ten eksperyment doprowadził go do wymyślenia detektora tego, co obecnie nazywamy falami promieniowymi. Ten odbiornik radiowy stał się częścią rewolucji komunikacyjnej znanej jako telegrafia bezprzewodowa.

Rutherford ulepszył swoje urządzenie i przez krótki czas miał światowy rekord odległości, w której można wykryć fale elektromagnetyczne.

Chociaż Rutherford został wyprzedzony przez Marconiego, jego odkrycie jest nadal uważane za ważny wkład w tej dziedzinie.

Odkrył jądro atomowe

Dzięki eksperymentom arkuszy złota Rutherford odkrył, że wszystkie atomy zawierają jądro, w którym skoncentrowany jest jego dodatni ładunek i większość jego masy.

Jego model atomu zawierał nową cechę, że wysoki ładunek centralny skoncentrowany w małej objętości atomu był odpowiedzialny za większość jego masy.

W swoim modelu jądro zostało okrążone przez elektrony o małej masie. Model ten przeszedł do modelu atomowego Bohra, który zastosował teorię kwantową.

Jego odkrycie jądra atomowego jest uważane za jego największy wkład w naukę.

Odkryłem proton 

W 1917 roku stał się pierwszą osobą, która przekształciła jeden element w drugi. Zamienił atomy azotu w atomy tlenu, bombardując azot cząstkami alfa. Była to pierwsza obserwacja indukowanej reakcji jądrowej i uważana jest za odkrycie protonu.

W 1920 r. Rutherford zaproponował jądro wodoru jako nową cząstkę i ustanowił dla niego termin proton.

Teoretyzowano istnienie neutronu

W 1921 r. Wysunął teorię, że w jądrze atomu powinna znajdować się neutralna cząstka, aby skompensować efekt odpychania dodatnio naładowanych protonów, tworząc atrakcyjną siłę jądrową; bez jakiejkolwiek cząstki jądro zapadłoby się.

Z tego powodu Rutherford wysunął teorię na temat istnienia neutronu i ustalił termin, dzięki któremu jest on dziś znany..

Neutron został odkryty w 1932 r. Przez naukowca Jamesa Chadwicka, który studiował i pracował z Rutherfordem.

Ojciec fizyki jądrowej

Dzięki jego pracy w tej dziedzinie, jak przeprowadzić pierwszą reakcję jądrową, udowodnić naturę rozpadu promieniotwórczego jako procesu jądrowego i ustalić strukturę atomu, jest znany jako ojciec fizyki jądrowej.

Jego praca miała ogromne znaczenie w czasie przyszłych badań i przyszłego rozwoju w tej dziedzinie.

Rutherford był także inspiracją i mentorem dla wielu naukowców; wielu jego uczniów przyjechało, aby wygrać nagrody Nobla. Był również uważany za największego eksperymentatora od czasów Faradaya.

Praca i uznanie

W 1896 r., Kiedy fizyk Antoine Henri Becquerel odkrył radioaktywność, Rutherford identyfikuje i ustanawia trzy główne elementy promieniowania, które nazwano promieniami alfa, beta i gamma, demonstrując w ten sposób, że cząstki alfa są jądrami helu.

Pozwoliło mu to opisać jego teorię struktury atomowej, która okazała się pierwszą teorią szczegółowo opisującą atom jako gęste jądro i określającą, że elektrony krążą wokół niego.

W 1908 roku został laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii i otrzymał nominację na Sir w 1914 roku. Radioaktywność (1904), Promieniowanie substancji radioaktywnych (1930) i Nowa alchemia (1937).

Naukowiec został mianowany prezesem Królewskiego Towarzystwa w latach 1925-1930. Otrzymał także medal Franklin w 1924 r..

Po siedmiu latach do 1931 r. Dotarłby do szlachty, aw swoim kraju uznawał go za bohatera. Z tego powodu czuł wielką więź ze swoim krajem urodzenia.

Referencje

  1. Ernest Rutherford: ojciec nauk nuklearnych. Źródło: media.newzealand.com.
  2. Ernest Rutherford - Ważni naukowcy - fizyka U. Odzyskana z physicsoftheuniverse.com.
  3. 10 głównych wkładów Ernesta Rutherforda w naukę (2016) Źródło: learndo-newtonic.com.
  4. Ernest Rutherford. Źródło z wikipedia.org.