19世紀末物理學的三大發(fā)現

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上19世紀末物理學的三大發(fā)現摘要：X射線發(fā)現的意義1、X射線的發(fā)現使人們認識的“電磁波譜”朝著短波方向拓廣了一大段。為后來的 科學研究打下了基礎：2、X射線技術被廣泛應用于生物學領域：3、X射線也用于軍事。放射性發(fā)現的意義電子發(fā)現的意義電子的發(fā)現再一次否定了原子不可分的觀念，電子是第一個被發(fā)現的微觀粒子，電子的發(fā)現對原子組成的了解起了極為重要的作用。關鍵字：X射線 放射性 電子著名物理學家開爾文說:“19世紀已經將物理大廈全部建成，今后物理學家只是修飾和完美這所大廈?！?但這種固步自封的思想很快被打破。19世紀末物理學的三大發(fā)現（X射線1895年、放射線1896年、電子

2、1897年），揭開了物理學革命的序幕，它標志著物理學的研究由宏觀進入到微觀，標志著現代物理學的產生。列寧曾談到，現代物理學的臨產誕生了辯證唯物主義。一、1895年，妙手偶得之的“”射線（一）X射線的發(fā)現1895年11月8日晚, 德國的維爾芝堡大學的倫琴用黑的厚紙板把陰極射線管子包起來，意外的發(fā)現1米以外的熒光屏在閃光，而這絕不是陰極射線，因陰極射線穿不透玻璃，只能行進幾厘米遠。倫琴斷定這是一種新射線，用它拍出了一張手掌照片，一時引起轟動。由于射線與原子中內層電子的躍遷有關，這說明了物理學還存在亟待搜索的未知領域。X射線本身在醫(yī)療、研究物質結構等方面都有很多的實用價值。很多人都曾觀察到過射線的現

3、象，但未深究而錯過機會。倫琴善于觀察，精心分析，因此他發(fā)現了“”光。1901年，倫琴獲首屆諾貝爾物理獎，當之無愧。倫琴詳細總結了新射線的性質：1、新射線來自于被陰極射線擊中的固體，固體元素越重，產生出來的新射線越強；2、新射線是直線傳播的，不被棱鏡反射和折射，也不被磁場偏轉；3、新射線對所有物體幾乎都是透明的；那么，X射線的發(fā)現有何意義呢？（二）X射線發(fā)現的意義1、X射線的發(fā)現使人們認識的“電磁波譜”朝著短波方向拓廣了一大段。為后來的 科學研究打下了基礎：1906年，英國物理學家巴克拉發(fā)現每種金屬都有自己的“特征X射線”，用它可以確定元素在周期表上的排位，巴拉克因此而獲得了1917年的諾貝爾物

4、理學獎； 1915年諾貝爾物理學獎授予英國物理學家布拉格父子，表彰他們在勞厄工作的基礎上，提出了布拉格公式，可以用它精確測定晶體的原子結構；1913年，英國年輕的物理學家莫斯萊發(fā)現一個重要的規(guī)律：各種元素的波長非常有規(guī)律地隨著它們在周期表中的排列順序而遞減，利用此規(guī)律可以準確地確定各元素的原子序數，并且發(fā)現它們恰好與核電荷數相等，他的發(fā)現對認識原子內部結構有很大的意義；瑞典物理學家西格本進一步發(fā)現了一系列新的X射線，并精確測定了各種元素的射線譜，建立了射線光譜學，西格本的工作對于揭開原子內電子殼層結構狀況有重要的作用，他因此而榮獲了1924年度的諾貝爾物理學獎。20世紀60年代，美國物理學家科

5、馬克和英國電氣工程師洪斯菲爾德提出用計算機控制X射線斷層掃描原理，并發(fā)明X射線斷層掃描儀，使醫(yī)生能看到人體內臟器官橫斷面圖象，從而準確診斷病癥，他們兩人共享了1979年諾貝爾生物學及醫(yī)學獎。2、X射線技術被廣泛應用于生物學領域：19531959年，小布拉格的兩位助手佩魯茨和肯德羅，用改進了的X射線分析法測定了肌紅蛋白及血紅蛋白的分子結構，為此獲得1962年的諾貝爾化學獎。1962年諾貝爾生理學獎及醫(yī)學獎授予英國生物物理學家克里克、威爾金森、美國生物學家沃森，表彰他們發(fā)現DNA的雙螺旋結構，這是20世紀生物學的最偉大成就，他們依靠的也是X射線分析法。 因使用X射線分析法研究蛋白質、核糖核酸、青霉

6、素、維生素等生物大分子而獲諾貝爾化學、生理醫(yī)學獎的科學家多達數10位。3、X射線也用于軍事。 “星球大戰(zhàn)”中核心武器是高能X射線激光器，將它裝在軍事衛(wèi)星上能遠距離摧毀對方的洲際導彈。二、1896年，天然放射性現象的發(fā)現（一）放射性的發(fā)現法國巴黎的貝克勒爾在一次陰雨綿綿的日子，將用黑紙包的感光底片與鈾鹽一起鎖進了抽屜，結果底片仍舊被鈾鹽感光了，這是人類第一次發(fā)現某些元素自身也具有自發(fā)輻射現象，引起了人們對原子核問題的關注。居里夫婦進行了艱苦的提煉工作，從鈾礦渣中提煉出了釙，它比純鈾放射性強400倍!1898年7月，為紀念自己的祖國波蘭，居里夫人宣布這種元素為“釙”。1898年12月，居里夫人又宣

7、布發(fā)現了鐳(radium)!由于鐳的引人矚目的放射性，盧瑟福等科學家對鐳的放射性進行了研究。盧瑟福（1871-1937）發(fā)現了：射線（即氦核的離子流）、射線（即高速的負電子流）、法國人維拉德發(fā)現射線是一種波長極短的電磁波，比X射線的波長還要短。（二）放射性發(fā)現的意義利用放射性鈷源（60Co）的 g 射線輻照，可以進行食品（如肉類、水果等）保鮮、輻照消毒（如對醫(yī)療器械、流通貨幣等）以及輻照育種等。尤其在醫(yī)藥上利用它來殺傷人體內的腫瘤細胞，這是目前治療腫瘤的一種常用方法。在發(fā)達國家中放射性藥物使用已相當普及。在發(fā)展中國家中，我國的核醫(yī)藥水平名列前茅。國內已有1000多家醫(yī)院開展了放射性藥物的診治工

8、作。三、1897年，電子的發(fā)現（一）電子的發(fā)現J·J·湯姆遜任劍橋大學卡文迪什實驗室主任，屬于“弦絲掛、火漆封”派。湯姆遜于1897年4月30 日在英國皇家學院作了“陰極射線”的報告，正式宣布發(fā)現了陰極射線的本質。1899年，J·J·湯姆遜正式將其命名為電子。這宣告了原子是可分的。為進行電子和原子的研究開創(chuàng)了新的實驗技術。（二）電子發(fā)現的意義電子的發(fā)現再一次否定了原子不可分的觀念，電子是第一個被發(fā)現的微觀粒子，電子的發(fā)現對原子組成的了解起了極為重要的作用。J. J. 湯姆遜由于發(fā)現電子而于1906年榮獲諾貝爾物理學獎，J. J. 湯姆遜被譽為“一位最先打開通向基本粒子物理學大門的偉人”。電子的發(fā)現在科學技術上誘發(fā)了電子時代的來臨，1904年，A.弗萊明發(fā)明了二極電子管，1906年，L.德弗萊斯特(L.de Forest)發(fā)明了三極管。真空管的發(fā)明，使電力通訊、控制合自動化生產很快發(fā)展。晶體管集成電路的發(fā)明，使人類進入微電子科技時代。四、三大發(fā)現，使物理學發(fā)生了深刻的變化：1、電子比最輕的原子氫原子還要輕1836倍；2、電磁波除有無線電波、紅外