Томсон рентген сәулелерінің әсерінен газдарды иондау процесін зерттеу тақырыбында

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Реферат

Тақырыбы: “ Эрнест Резерфорд”

Орындаған: Абдулхамидов Ж. М.

Тексерген: Бекмағанбет Қ. М.

Тобы: Пб-20-грант

Атырау 2021

Эрнест Резерфорд

Эрнест Резерфорд 1871 жылы 30 тамызда Жаңа Зеландияда Спринг-Грув деген шағын ауылда дүниеге келген. Оңтүстік аралдың солтүстігінде Нельсон қаласына жақын жерде, зығыр өсіретін фермердің отбасында орналасқан. Әкесі-Джеймс Резерфорд, Перт қаласынан (Шотландия) көшіп келген. Анасы-Марта Томпсон, бастапқыда Хорнчерчтен (Эссекс графтығы, Англия) шыққан. Ол кезде басқа шотландтар Квебекке (Канада) қоныс аударған, бірақ Резерфордтың отбасы сәтсіз болған және үкімет Канадаға емес, Жаңа Зеландияға тегін пароход билетін берген.

Эрнест он екі баланың отбасында төртінші бала болды. Оның керемет жады, батырлық денсаулығы мен күші болды. Бастауыш мектепті үздік бітіріп, 600 мүмкіндіктен 580 балл және Нельсон колледжін жалғастыру үшін 50 фунт стерлинг алды. Келесі стипендия оған Кентербери колледжінде Кристчерчте оқуды жалғастыруға мүмкіндік берді . Сол күндері ол 150 студент және барлығы 7 профессор бар шағын университет болды. Резерфорд ғылымға қызығушылық танытып, бірінші күннен бастап зерттеу жұмысын бастады.

Оның 1892 жылы жазылған магистрлік жұмысы "жоғары жиілікті разрядтағы Темірдің магниттелуі"деп аталды. Бұл жұмыс 1888 жылы неміс физигі Генрих Герц дәлелдеген жоғары жиілікті радио толқындарын табуға қатысты болды. Резерфорд құрылғыны ойлап тапты және жасады-магниттік детектор, электромагниттік толқындардың алғашқы қабылдағыштарының бірі.

1894 жылы университетті бітіріп, Резерфорд бір жыл бойы орта мектепте оқытушы болып жұмыс істеді. Колонияларда тұратын Британдық тәждің ең дарынды жас субъектілеріне екі жылда бір рет 1851 жылғы дүниежүзілік көрме - жылына 150 фунт стерлинг стипендиясы берілді, бұл ғылымда Англияға одан әрі алға жылжу үшін баруға мүмкіндік берді. 1895 жылы Резерфорд бұл стипендияға ие болды, өйткені оны алғаш алған адам - Маклорен, одан бас тартты. Сол жылдың күзінде Ұлыбританияға пароход билетіне ақша алып, Резерфорд Кембридж университетінің Кавендиш зертханасына Англияға келіп, оның директоры Джозеф Джон Томсонның алғашқы докторанты болады. 1895 жыл (Дж. Дж. Томсон) басқа университеттерді бітірген студенттер Кембридж зертханаларында ғылыми жұмысын жалғастыра алды. Резерфордпен бірге олар Кавендиш зертханасына, Джон Мак-Леннанға, Джон Таунсендке және Пол Лангевенге жазылу арқылы осы мүмкіндікті пайдаланды. Лангевенмен Резерфорд бір бөлмеде жұмыс істеді және онымен дос болды, бұл достық өмірінің соңына дейін жалғасты.

Сол 1895 жылы Резерфорд өмір сүрген қонақ үй иесінің қызы Мэри Джорджина Ньютонмен (1876-1945) келісім жасалды. Үйлену тойы 1900 жылы кристчерчтегі Англия шіркеуінде өтті, ал 1901 жылы 30 наурызда ерлі - зайыптылардың қызы болды-Эйлин Мэри (1901-1930), ол кейіннен астрофизик Ральф Фоулердің әйелі болды.

Резерфорд радиотолқындар немесе Герц толқындарының детекторымен айналысуды, физика емтихандарын тапсыруды және магистр дәрежесін алуды жоспарлады. Бірақ келесі жылы Ұлыбританияның мемлекеттік поштасы Маркониге сол жұмысқа ақша бөліп, оны Кавендиш зертханасында қаржыландырудан бас тартқаны белгілі болды. Стипендия тіпті тамаққа жетпегендіктен, Резерфорд Дж-да тәрбиеші және көмекші болып жұмыс істеуге мәжбүр болды. Дж. Томсон рентген сәулелерінің әсерінен газдарды иондау процесін зерттеу тақырыбында. Томсонмен бірге Резерфорд газды иондау кезінде токтың қанығу құбылысын ашты

1898 жылы Резерфорд альфа және бета сәулелерін ашты. Бір жылдан кейін Пол Вийяр гамма-сәулеленуді ашты (иондаушы сәулеленудің бұл түрінің атауы, алғашқы екеуі сияқты, Резерфорд ұсынған) . 1898 жылдың жазынан бастап ғалым уран мен торийдің радиоактивтілігінің ашық құбылысын зерттеуді бастады. Күзде Резерфорд Томсонның ұсынысы бойынша 5 адамнан тұратын конкурстан өтіп, Монреальдағы (Канада) Макгилл университетінің профессоры болды, жылына 500 фунт стерлинг немесе 2500 Канада доллары болды. Бұл университетте Резерфорд Фредерик Соддимен, сол кезде химия факультетінің кіші зертханашысы, кейіннен (Резерфорд сияқты) химия саласындағы Нобель сыйлығының лауреаты (1921) . 1903 жылы Резерфорд пен Содди Радиоактивті ыдырау процесінде элементтердің өзгеруі туралы революциялық идеяны алға тартты және дәлелдеді. 1905 жылы қыркүйекте Монреальда Резерфорд зертханасына Германиядан химия бойынша болашақ Нобель сыйлығының лауреаты Отто Ган оқуға келді.

Радиоактивтілік саласындағы жұмысының арқасында Резерфорд танымал ғалым болды және әлемнің әртүрлі елдерінің ғылыми-зерттеу орталықтарында көптеген жұмыс ұсыныстарын алды. 1907 жылдың көктемінде ол Канададан кетіп, Манчестердегі Виктория университетінде (Англия) профессорлық қызметін бастады, онда оның жалақысы шамамен 2, 5 есе өсті.

1908 жылы Резерфордқа "радиоактивті заттар химиясындағы элементтердің ыдырауы саласындағы зерттеулері үшін"химия саласындағы Нобель сыйлығы берілді.

Ғалымның 1903 жылы Лондон Корольдік қоғамының мүшесі болып сайлануы өмірдегі маңызды және қуанышты оқиға болды, ал 1925 жылдан 1930 жылға дейін ол қоғамның президенті болды. 1931-1933 жылдары Резерфорд физика институтының президенті болды.

1914 жылы Резерфорд асыл атаққа ие болды. 12 ақпанда Букингем сарайында патша оны рыцарьға арнады: ол сот формасын киіп, қылышпен қоршалды.

Барон Резерфорд Нельсон 1931 жылы Англия пэрімен бекітілген геральдикалық гербін киви құсы - Жаңа Зеландияның символы ретінде тағады. Елтаңба суреті-экспонент бейнесі-уақыт өте келе радиоактивті атомдар санының монотонды төмендеу процесін сипаттайтын қисық.

1931 жылы Резерфорд 1921 жылы Кавендиш зертханасына жұмысқа қабылданған Петр Капицаға арналған зертхананың арнайы ғимаратының құрылысы мен жабдықталуына 15 мың фунт стерлинг жұмсады. Капица Резерфордты "қолтырауын"деп атады. "Бұл жануар ешқашан артқа бұрылмайды, сондықтан Резерфордтың түсінігі мен оның тез алға жылжуын бейнелей алады", - деп түсіндірді Капица. Ф. Кедров "Капица: өмір және ашылулар" кітабында тағы бір нұсқаны ұсынады: "Резерфордтың дауысы қатты болды және оны қалай басқаруды білмеді. Дәлізде біреуді кездестірген шебердің құдіретті дауысы зертханаларда жүргендерге оның жақындағаны туралы ескертті, ал қызметкерлер "ой жинауға"уақыт тапты. Мұның Капице негізі прозвать Резерфорд жалған санитарлық кітапшалар мәселесін көтерді. Мұны танымал балалар кітабының кейіпкерімен, оятқышты жұтып қойған Крокодилмен байланыстырыңыз. Оның соққысы балаларға қорқынышты аңның жақындағаны туралы ескертті". 1933 жылы ақпанда Кембриджде зертхананың салтанатты ашылуы өтті. 2 қабатты ғимараттың соңғы қабырғасында үлкен қолтырауын бүкіл қабырғаға тасқа ойылған. Оны Капицаның тапсырысы бойынша сол кездегі әйгілі мүсінші Эрик Гилл жасаған. Резерфордтың өзі мұны ол деп түсіндірді. Алдыңғы есік қолтырауын тәрізді жалтыратылған кілтпен ашылды.

Резерфордтың айналасында шығармашылық ынта мен ынта атмосферасы қалыптасты. Еңбек қуанышты және қарқынды болды, ол үлкен жетістіктерге әкелді. Резерфорд 1899 жылы торийдің эманациясын ашты. Соддимен бірге 1902-1903 жылдары ол барлық радиоактивті өзгерістерге қолданылатын жалпы заңға келді. Бұл маңызды ғылыми оқиға туралы толығырақ айту керек.

Сол кезде бүкіл әлемнің ғалымдары кейбір химиялық элементтерді басқаларына айналдыру мүмкін емес екенін нық білді, сондықтан алхимиктердің қорғасыннан алтын алу туралы армандарын мәңгі жерлеу керек. Міне, Радиоактивті ыдырау кезінде элементтердің өзгеруі ғана емес, оларды баяулату да, тоқтату да мүмкін емес деген жұмыс пайда болды. Сонымен қатар, осы өзгерістердің заңдары тұжырымдалды.

Бүгін біз элементтің химиялық қасиеттерін және оның периодтық жүйедегі орнын анықтайтын ядро заряды екенін түсінеміз. Альфа ыдырауы кезінде пайда болатын ядро заряды екі бірлікке азайған кезде, ол периодтық кестеде 2 ұяшыққа "жылжиды". Ол электронды бета ыдырауымен бір жасушаға, ал позитронмен жоғары жасушаға ауысады. Осы Заңның анықтығына және оның қарапайымдылығына қарамастан, бұл ашылу 20 ғасырдың басындағы ғылымдағы маңызды оқиғалардың бірі болды. Эрнест 2 кітап шығарды, онда ол өзінің ғылыми ізденістері мен жетістіктерін қорытындылады. Біріншісі 1904 жылы "радиоактивтілік" деген атпен шықты. "Радиоактивті қайта құру" бір жылдан кейін пайда болды. Осы кітаптардың авторы осы уақытта жаңа зерттеулер бастады. Ол радиоактивті сәуле атомдардан шыққанын түсінді, бірақ оның пайда болу орны мүлдем түсініксіз болды. Ядро құрылғысын зерттеу керек еді. Содан кейін Эрнест альфа бөлшектерін беру әдісіне жүгінді, ол өз жұмысын Томсоннан бастады. Тәжірибелерде бұл бөлшектердің ағымы жұқа фольга жапырақтары арқылы қалай өтетіні зерттелді. Атомның алғашқы моделі электрондардың теріс заряды бар екендігі белгілі болған кезде ұсынылды. Алайда, олар жалпы электронды бейтарап атомдарға енеді. Сондықтан оның құрамында оң зарядты нәрсе болуы керек. Бұл мәселені шешу үшін Томсон келесі модельді ұсынды: атом - бұл оң зарядталған тамшы тәрізді нәрсе, оның радиусы сантиметрдің жүз миллион бөлігін құрайды. Оның ішінде теріс заряды бар ұсақ электрондар бар. Олар Кулон күштерінің әсерінен атомның дәл ортасында орналасады, бірақ егер олар тепе-теңдіктен шықса, олар сәулеленумен бірге тербелістер жасайды. Бұл модель радиациялық спектрлердің болуын түсіндірді-сол кезде белгілі болған факт.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.