Ernests Raterfords sava darba prezentācija. Prezentācija par tēmu "ernest rutherford"

2 slaids

Ernests Rezerfords (Rutherford Ernst) 08/30 / 1871-19 / 10/1937 Angļu fiziķis, dzimis Jaunzēlandē, kodolfizikas dibinātājs, atoma planētas modeļa autors, Londonas Karaliskās biedrības biedrs (prezidents 1925.-30.), Visu pasaules zinātņu akadēmiju, tostarp (kopš 1925. gada) PSRS Zinātņu akadēmijas ārzemju biedrs, Nobela prēmijas ķīmijā laureāts (1908), lielas zinātniskās skolas dibinātājs. Pētījumi ir veltīti radioaktivitātei, atomu un kodolfizikai. Ar saviem fundamentālajiem atklājumiem šajās jomās viņš ielika mūsdienu radioaktivitātes doktrīnas un atoma uzbūves teorijas pamatus. Kolekcija www.eduspb.com Kolekcija www.eduspb.com

3 slaids

4 slaids

5 slaids

Kavendišas laboratorijā No kolekcijas www.eduspb.com No kolekcijas www.eduspb.com

6 slaids

7 slaids

8 slaids

9 slaids

Īsa biogrāfija 1876. - 1888. gads - pamatmācības gadi - skola Fokhilā uz Haveloku. Nelsona zēnu koledža. 1889. gadā Ernests Rezerfords iestājas Kenterberijas koledžā, Jaunzēlandes universitātē (Kraistčērča, Dienvidu sala). - mākslas bakalaura grāds. - mākslas maģistra grāds. 1884. gads - sākums elektromagnētisko viļņu magnētiskā detektora izveidei. 1895. gads - zinātņu bakalaura grāds. 1851. gada pasaules izstāde: Rutherford iestājas Kavendišas laboratorijā, Kembridžas universitātē, Anglijā. Pirmais doktorants (pētnieks-students) Dž. Dž. Tomsons. 1896-1887 - kopā ar Dž.Dž.Tomsonu Rutherford pēta gāzu jonizācijas procesu rentgenstaru ietekmē. Magnētiskā detektora darba pārtraukšana. 1898. gads - Lutherforda pirmie soļi radioaktivitātes izpētē. Bekerela starojuma nevienmērīguma atklāšana - alfa un beta stari. Profesors Makgila universitātē Monreālā. 1899. gads - tiek atklāts torija emanācija. 1901. - 1902. gads - kopīgi pētījumi ar Frederiku Sodiju. Atklāta dabiska elementu transformācija un atomu radioaktīvās sabrukšanas teorijas izveide. - Vēlēšanas par Londonas Karaliskās biedrības biedru. - Lutherfordas pirmā grāmata - "Radio aktivitātes". Pirmā Bakerian lekcija - "Transformāciju secība radioaktīvās ģimenēs" No kolekcijas www.eduspb.com No kolekcijas www.eduspb.com

10 slaids

1905. gads - Rezerfordas otrā grāmata - "Radioaktīvās pārvērtības" (Sillimana lekciju cikls Jeilas universitātē, ASV). 1906. gads - pirmie eksperimenti ar alfa daļiņu izkliedi vielā. 1907. gads - pārcelšanās uz Angliju. Profesora sākums Viktorijas Universitātē (Mančestra). 1908. gads - Alfa-daļiņu skaitīšanas metodes izstrāde kopā ar Hansu Geigeru. Alfa staru hēlija rakstura galīgā izveidošana kopā ar Tomasu Roidu. Nobela prēmija ķīmijā. 1909. - 1910. gads - atoma planētas modeļa konstruēšana un idejas par atoma kodola esamību nobriešana. 1911. gads - parādīšanās Rezerforda darba “Alfa un beta starojuma izkliedēšana matērijā un atoma struktūrā” parādīšanās “Filozofiskajā žurnālā”. 1912. gads - sākās draudzība un sadarbība ar Nilu Boru. 1913. gads - Rezerfords publicēšanai nodod Nielam Bohram atomu un molekulu struktūru. - Rezerfords iesniedz publicēšanai Henrija Moseleja augstfrekvences elementu spektrus. 1914. gads - Rezerfords saņem muižniecību un kļūst par seru Ernstu. 1915. – 1917. Gads - darbs pie vācu zemūdeņu atklāšanas. Rezerfords ir Lielbritānijas izgudrojumu un pētījumu komitejas "sadarbības virsnieks". 1917. gads - Eksperimentu sākums, kas beidzas ar elementu mākslīgas pārveidošanas atklāšanu. 1919. gads - parādīšanās Rutherforda darba "Anomāls efekts slāpeklī" (ceturtais raksts sērijā "Alfa daļiņu sadursme ar viegliem kodoliem") filozofiskajā žurnālā. Atoma kodola mākslīgās šķelšanās atklāšana. - otrā Bakerian lekcija - "Atomu kodolstruktūra". Neitrona, deitērija, tritija un hēlija-3 iespējamās eksistences paredzēšana. Kolekcija www.eduspb.com Kolekcija www.eduspb.com

11 slaids

1921. gads - sadarbības un draudzības sākums ar P. L. Kapicu. 1923. gads - Britu asociācijas prezidents, kongress Liverpūlē. 1925 -1930 - Karaliskās biedrības prezidents. 1930. gads - parādās trešā Rutherford grāmata, kuras līdzautori ir J. Čadviks un C. Eliss - "Radioaktīvo vielu izstarošana". 1931. gads - Rezerfords saņem barona titulu un kļūst par Nelsonas lordu Rezerfordu. 1932. gads - Rezerfords iepazīstina Dž. Kokroftu un E. Voltonu ar Karalisko biedrību, kas veica pirmo kodolreakciju ar paātrinātiem protoniem. Tajā pašā sanāksmē J. Čadviks ziņo par neitrona atklāšanu. 1933. gads - laboratorijas Le Monde atklāšana. - Rezerfords - Hitlera Vācijas un citu Eiropas valstu palīdzības trimdiniekiem akadēmiskās padomes priekšsēdētājs. 1934. gads - kopā ar Markusu Oliphantu un P. Harteku Rutherford veic pirmās kodolreakcijas ar smago ūdeņradi. 1937. gads - pēdējā Lutherforda grāmata ir populārā Modernā alķīmija. 19. oktobris - Rutherford nāve. Kolekcija www.eduspb.com Kolekcija www.eduspb.com

1. slaids

Slaida teksts:

Ernests Rezerfords

2. slaids

Slaida teksts:

3. slaids

Slaida teksts:

Ernests Rezerfords

Dzimis riteņu meistara Džeimsa Raterforda un viņa sievas, skolotājas Martas Tompsones ģimenē. Bez Ernesta ģimenē bija vēl 6 dēli un 5 meitas.

4. slaids

Slaida teksts:

5. slaids

Slaida teksts:

Viens no pirmajiem Rutherford atklājumiem bija tāds, ka urāna radioaktīvais starojums sastāv no diviem dažādiem komponentiem, kurus zinātnieks sauca par alfa un beta stariem. Vēlāk viņš parādīja katra komponenta būtību (tie sastāv no ātri kustīgām daļiņām) un parādīja, ka vēl ir
un trešais komponents, kas
sauc par gamma stariem.

6. slaids

Slaida teksts:

Bet Rezerfords atklāja, ka dažas no alfa daļiņām ļoti stipri novirzījās, ejot cauri zelta folijai. Patiesībā daži lido pat atpakaļ! Jūtot, ka aiz tā slēpjas kaut kas svarīgs, zinātnieks rūpīgi saskaitīja katrā virzienā lidojošo daļiņu skaitu. Tad, izmantojot sarežģītu, bet pilnīgi pārliecinošu matemātisko analīzi, viņš parādīja vienīgo veidu, kā izskaidrot eksperimentu rezultātus: zelta atoms gandrīz pilnībā sastāvēja no tukšas vietas, un praktiski visa atomu masa bija koncentrēta centrā, mazā atoma "kodolā"!

7. slaids

8. slaids

Slaida teksts:

Rezerforda personība pastāvīgi pārsteidza visus, kas ar viņu tikās. Viņš bija liels vīrietis ar skaļu balsi, neierobežotu enerģiju un ievērojamu pieticības trūkumu. Kad kolēģi atzīmēja Rutherford pārdabisko spēju vienmēr atrasties "uz viļņa virsotnes" zinātnisko pētījumu laikā, viņš uzreiz atbildēja: "Kāpēc ne? Galu galā, es taču biju tas, kurš izraisīja vilni, vai ne?" Tikai daži zinātnieki to darītu
iebilst pret to
apstiprinājums.

2. slaids

• Ernests Rezerfords tiek uzskatīts par lielāko eksperimentālo fiziku divdesmitajā gadsimtā. Viņš ir galvenā persona mūsu zināšanās par radioaktivitāti, kā arī cilvēks, kurš lika pamatu kodolfizikai. Papildus milzīgajai teorētiskajai nozīmei tās atklājumi ir guvuši plašu pielietojumu klāstu, tostarp kodolieročus, atomelektrostacijas, radioaktīvos aprēķinus un radiācijas pētījumus. Rezerforda rakstu ietekme uz pasauli ir milzīga. Tas turpina pieaugt, un, iespējams, nākotnē tas palielināsies vēl vairāk.

Skatīt visus slaidus

Ernests Rezerfords

Dzimis Jaunzēlandē. Liellopu audzētāja dēls. Kopš 1895. gada viņš strādāja Kavendišas laboratorijā. Viņš bija pirmais "aizjūras doktorants".

Piedalījies darbā pie katoda un rentgena pētījumu J. J. Thomson vadībā. Izstrādāts "elektromagnētisko viļņu magnētiskais detektors".

Kopš 1898. gada viņš sāka pētīt radioaktivitāti. Iestatiet daļiņu lādiņu un masu. Viņš pierādīja (kopā ar F. Soddy), ka radioaktīvās sabrukšanas procesā parādās cita elementa atoms. Izveidoja radioaktīvās sabrukšanas likumu.

1898. - 1907. gadā strādāja Monreālā (Kanādā), 1907. - 1919. gadā. - Mančestras universitātē (Lielbritānija). 1919. - 1937. gads - Kavendišas laboratorijas direktors.

Daļiņu izpēte

Α-daļiņu izkliedēšana ar vizlas plāksni

1909. gads, Rutherford, Marsden, Geiger.

Ir konstatēts, ka viena no aptuveni 8000 daļiņām ir izkaisīta leņķī, kas ir tuvu 180 °.

Hanss Ģēģers

Daļiņu izkliedēšana ar zelta foliju

Rezerfords rakstīja: "Tas ir tik neticami, it kā jūs izšautu 15 collu lādiņu salvetes gabalā, un lādiņš atgrieztos pie jums un sitīs."

Daļiņu izkliedēšana ar zelta foliju

Šādas daļiņas "apgriešanās" varbūtība ir daudz mazāka par 1/8000. Tas praktiski ir nulle.

Daļiņu izkliedēšana ar zelta foliju

Vienīgais

ticams izskaidrojums daļiņu izkliedēšanai lielā leņķī bija masīva, kaut arī ļoti maza, pozitīvi uzlādēta ķermeņa klātbūtne atoma iekšienē.

1910. gada beigās Rutherford teica Geigeram: “Es zinu, kā

izskatās kā atoms. "

Raksta "Filosofiskais žurnāls" pašā sākumā ir rakstīts: "Ir pāragri izskatīt jautājumu par atoma stabilitāti."

Un tomēr viņi pagriežas?

Iemesli, kāpēc planētas atoms nevar pastāvēt:

- elektroni pārvietojas pa slēgtām trajektorijām, tāpēc tie pārvietojas ar paātrinājumu;

- lādētām daļiņām, kas pārvietojas ar paātrinājumu, jāizstaro EME un tāpēc jāzaudē enerģija un līdz ar to arī ātrums;

- rezultātā elektronam jānokrīt uz kodola.

6.4. Noteikums

bora - Zommerfelda kvantēšana.

Kas kopīgs atomiem un kvantiem?

Nīls Bors (1885 - 1962)

1. Lai izskaidrotu, kā var pastāvēt Rezerfordas planētas atoms, Bohrs izvirzīja drosmīgu pieņēmumu, ka kvantēšanas īpašība, tas ir, diskrētas izmaiņas, ir raksturīga ne tikai gaismas kvantiem - fotoniem, bet tai ir arī dziļāka nozīme.

2. Viņš vērsa uzmanību uz to, ka Plankas konstantei h ir dimensija (SI sistēmā, kuras tajā laikā vēl nebija, J · s), kas sakrīt ar fiziskā daudzuma dimensiju, ko sauc par darbību.

3. Bohrs ieteica visiem fizikālajiem lielumiem mainīties tā, lai jebkuru procesu gaitā darbībai būtu jābūt vienādai ar Planka konstantu veselu skaitli h.

4. Balstoties uz pieņēmumu par darbības kvantēšanu (lēcienveida izmaiņām), Bohrs pieņēma, ka tad, kad elektrons pārvietojas orbītā ap pozitīvi uzlādētu kodolu, stāvoklis

tas ir, elektrona darbība tiek kvantēta.

Bora - Zommerfelda kvantēšanas likums

Pēc Plankas teiktā, gaismas emisija notiek daļās - kvantos, enerģijā

kas ir vienāds ar h

Eh.

Stāvoša viļņa enerģijas izmaiņas, kas rodas dobumā ap melnu ķermeni, ir vienādas ar E h h.

Stāvošos viļņus var uzskatīt par lineāriem harmoniskiem oscilatoriem. Pēc Plankas domām, no visiem iespējamiem lineārā harmoniskā oscilatora stāvokļiem tiek realizēti tikai tie, kuru enerģija ir

Ernests Rezerfords

Pabeidzis: Vasiļjeva Lera

9. klases skolnieks

Ernests Rezerfords ir Jaunzēlandes izcelsmes britu fiziķis.

Pazīstams kā kodolfizikas "tēvs". 1908. gadā Nobela prēmijas laureāts ķīmijā. Visiem Rutherford eksperimentiem bija fundamentāls raksturs, un tos atšķīra ar izcilu vienkāršību un skaidrību.

1911. gadā ar savu slaveno α-daļiņu izkliedes eksperimentu viņš pierādīja pozitīvi uzlādēta kodola un negatīvi lādētu elektronu esamību ap to. Balstoties uz eksperimenta rezultātiem, viņš izveidoja atoma planētas modeli.

Biogrāfija

Rezerfords ir dzimis Jaunzēlandē, nelielajā Spring Grove ciematā, kas atrodas Dienvidu salas ziemeļos netālu no Nelsonas pilsētas, linu audzējuša zemnieka dēla. Tēvs - Džeimss Rezerfords, imigrējis no Pērtas (Skotija). Māte - Marta Tompsone, dzimusi Hornčurčā, Eseksā, Anglijā. Šajā laikā citi skoti emigrēja uz Kvebeku (Kanāda), taču Rutherford ģimenei nepaveicās, un valdība nodrošināja bezmaksas tvaikona biļeti uz Jaunzēlandi, nevis uz Kanādu.

Ernests bija ceturtais bērns divpadsmit cilvēku ģimenē. Viņam bija pārsteidzoša atmiņa, laba veselība un spēks. Pamatskolu beidzis ar izcilību, nopelnot 580 no 600 punktiem un 50 sterliņu mārciņu prēmiju, lai turpinātu studijas Nelsona koledžā. Vēl viena stipendija ļāva viņam turpināt studijas Kenterberijas koledžā Kraistčērčā (tagad Jaunzēlandes universitāte). Tajās dienās tā bija maza universitāte ar 150 studentiem un tikai 7 profesoriem. Rezerfords ir iecienījis zinātni un sāk pētniecības darbu no pirmās dienas.

Rezerfords plānoja studēt radioviļņu vai Herca viļņu detektoru, kārtot eksāmenus fizikā un iegūt maģistra grādu. Bet nākamajā gadā izrādījās, ka Apvienotās Karalistes valdības postenis bija atvēlējis naudu Markoni par to pašu darbu un atteicās to finansēt Kavendišas laboratorijā. Tā kā ar stipendiju nepietiek pat pārtikai, Rezerfords bija spiests sākt strādāt par J.J. Thomson pasniedzēju un asistentu pie gāzu jonizācijas procesa izpētes rentgenstaru ietekmē. Kopā ar Dž. Dž. Tomsonu Rezerfords atklāja strāvas piesātinājuma fenomenu gāzes jonizācijas laikā.

1898. gadā Rezerfords atklāj alfa un beta starus. Gadu vēlāk Pols Villards atklāja gamma starojumu (šāda veida jonizējošā starojuma nosaukumu, tāpat kā pirmos divus, ierosināja Rutherford).

1908. gadā Rezerfordam tika piešķirta Nobela prēmija ķīmijā "par pētījumiem radioaktīvo vielu ķīmijas elementu sabrukšanas jomā". 1914. gadā Rezerfordam tika piešķirts muižniecības nosaukums un viņš kļuva par "seru Ernstu". 12. februārī Bakingemas pilī karalis viņu ordinēja par bruņinieku: viņš bija ģērbies galma formā un apvilkts ar zobenu. Viņa heraldisko ģerboni, kas apstiprināts 1931. gadā, Anglijas vienaudžs barons Rutherford Nelson (tas bija izcilā fiziķa vārds pēc paaugstināšanas muižniecībā) vainagoja kivi putnu, Jaunzēlandes simbolu. Ģerbonis ir eksponenciāls līknes attēlojums, kas raksturo radioaktīvo atomu skaita samazināšanās monotonisko procesu ar laiku.

Ernesta Rezerforda ģerbonis

Zinātniskā darbība

1904. gads - "Radioaktivitāte".

1905. gads - "Radioaktīvās pārvērtības".

1930. gads - "Radioaktīvo vielu izstarošana" (līdzautori J. Čadviks un C. Eliss).

Radioaktivitātes parādības izpēte

Pēc radioaktīvo elementu atklāšanas sākās aktīvs to radiācijas fiziskās dabas pētījums. Rezerfords spēja noteikt radioaktīvā starojuma komplekso sastāvu.

Pieredze bija šāda. Radioaktīvais preparāts tika novietots svina cilindra šaura kanāla apakšā, iepretim fotografēšanas plāksnei. Radiāciju, kas atstāj kanālu, ietekmēja magnētiskais lauks. Šajā gadījumā visa instalācija bija vakuumā.

Eksperimenta shēma kompleksā radioaktīvā starojuma sastāva noteikšanai. 1 - radioaktīvs preparāts, 2 - svina cilindrs, 3 - fotoplāksne.

Tādējādi tika konstatēts, ka ar lādiņu, kas vienāds ar diviem elementāriem, alfa daļiņai ir četras atomu masas vienības. No tā izriet, ka alfa starojums ir hēlija kodolu plūsma.

1920. gadā Rezerfords ieteica, ka jābūt daļiņai, kuras masa ir vienāda ar protona masu, bet kurai nav elektriskā lādiņa - neitronam. Tomēr viņam neizdevās atrast šādu daļiņu. Tās esamību eksperimentāli pierādīja Džeimss Čadviks 1932. gadā.

Turklāt Rezerfords precizēja elektronu lādiņa un tā masas attiecību par 30%.

Ģēģers - Marsdena eksperiments ar zelta foliju

Rezerfords ir viens no nedaudzajiem Nobela prēmijas laureātiem, kurš paveicis savu slavenāko darbu kopš tā saņemšanas. Kopā ar Hansu Geigeru un Ernstu Marsdenu 1909. gadā viņš veica eksperimentu, kas parādīja kodola esamību atomā. Rezerfords lūdza Ģēģeru un Marsdenu šajā eksperimentā meklēt alfa daļiņas ar ļoti lieliem novirzes leņķiem, kas toreiz nebija gaidāms no Tomsona atomu modeļa. Šādas novirzes, lai arī reti, tika konstatētas, un novirzes varbūtība izrādījās vienmērīga, lai arī strauji samazinās novirzes leņķa funkcija.

Rezerfords spēja interpretēt eksperimentālos datus, kuru dēļ viņš 1911. gadā izstrādāja atoma planētas modeli. Saskaņā ar šo modeli atoms sastāv no ļoti maza pozitīvi uzlādēta kodola, kas satur lielāko daļu atoma masas, un gaismas elektroniem, kas riņķo ap to.

Ɑ-daļiņu izkliedes eksperimenta shēma. 1 - radioaktīvs preparāts, 2 - svina cilindrs, 3 - folija no pētāmā materiāla, 4 - puscaurspīdīgs ekrāns, pārklāts ar ZnS, 5 - mikroskops.

Virs: Paredzamie rezultāti: α daļiņas, kas iet caur kodolu Thomson modelī. Apakšā: novērotie rezultāti: neliela daļiņu daļa novirzījās, norādot nelielu, koncentrētu pozitīvu lādiņu. Ņemiet vērā, ka attēliem nav jābūt mērogam, un patiesībā kodols ir daudz mazāks nekā elektronu apvalks.

Ernests Raterfords nomira 1937. gada 19. oktobrī četras dienas pēc steidzamas operācijas par negaidītu slimību - nožņaugtu trūci - 66 gadu vecumā (lai gan viņa vecāki dzīvoja līdz 90 gadiem). Viņš tika apglabāts Vestminsteras abatijā, blakus Ņūtona, Darvina un Faradeja kapiem.

Par godu Ernestam Rutherford tiek nosaukti:

ķīmiskā elementa numurs 104 periodiskajā tabulā - Rutherfordium, kas pirmo reizi tika sintezēts 1964. gadā un 1997. gadā dots šim nosaukumam (pirms tam to sauca par "Kurchatoviy").

rezerfordas Appletonas laboratorija, viena no Lielbritānijas nacionālajām laboratorijām, tika atvērta 1957. gadā.

asteroīds (1249) Rutherfordium.

Rezerfordas Fizikas institūta (Lielbritānija) medaļa un balva.

Jaunā Ernesta Lutherforda skulptūra. Memoriāls Jaunzēlandē