1900:游走在欧洲的物理学霸 第693节
“在这个模型中,原子由位于中央的原子核,和核外自由运动的电子组成。”
“当时的布鲁斯教授对于电子如何绕核运动,给出了错误的论证。”
“直到他的博士生玻尔教授,提出了量子化轨道模型。”
“这才解决了原子核和电子的相互运动关系。”
“但是布鲁斯教授对某个问题一直耿耿于怀,他经常与卢瑟福教授讨论。”
“那就是我们对于原子核一无所知。”
“从质量上看,原子核比电子大了成百上千倍。”
“同为微观粒子,为什么质量会有这么大的差距呢?”
“布鲁斯教授提出了一个大胆假设:他认为原子核有可能是可以再分的。”
“即原子核还有更精细的组成结构。”
“但是众所周知,布鲁斯教授的实验能力和他的理论能力相比,简直是一个天上一个地下。”
台下众人哈哈大笑,就连卢瑟福也忍不住会心一笑。
这是物理学界唯一能拿捏布鲁斯教授的点了。
“所以布鲁斯教授希望,我们的卢瑟福教授能够解决这个问题。”
“这就是卢瑟福教授最重要的研究课题。”
“但是这其中的难度非常大。”
“连研究原子都已经是非常艰难的事情,更不用说比原子更小的原子核了。”
“而且原子核和电子不同,它存在于原子的中央,位置是固定的,不会像电子那样到处移动,很难观测。”
“我没成为教授的学生之前,他就在研究了。”
“而现在,经过了教授十几年的不懈努力,实验终于有了巨大的突破。”
“原子核的秘密被教授发现了!”
查德威克的话非常有感染力,下面的学生们一个个呼吸急促,跟着激动起来。
同时,这也体现了他深厚的学识,对于物理发展史信手拈来。
三言两语,就把来龙去脉给说清楚了。
怪不得能得到卢瑟福教授的青睐,委以重任。
这时,查德威克打开了投影,上面清楚地显示着实验方案。
“大家请看,具体的实验过程如下:”
“方法是用α粒子(氦原子核)轰击氮原子核。”
“实验装置如图所示。”
“容器中有放射性物质,它可以放射出α粒子作为轰击源。”
“射出的α粒子,会直接轰击在铝箔上。”
“把容器抽成真空,然后调整铝箔的厚度,就能使得α粒子正好被铝箔吸收而不透过。”
“接着,在铝箔的后面放上一个荧光屏。”
“微观粒子打在荧光屏上,通过显微镜观察,就能看到明显的闪光。”
“此时,由于α粒子全部被铝箔吸收,所以荧光屏上看不到闪光。”
“这时,通过阀门向容器中充入氮气。”
“接下来就是见证奇迹的时刻!”
“竟然在荧光屏上出现了闪光。”
“把氮气换成氧气或者二氧化碳后,闪光又消失了。”
“这说明α粒子击中氮原子核后,产生了新的粒子,并且穿透了铝箔,所以才出现闪光。”
“因为α粒子本身是无法穿透铝箔的,所以只能是新粒子。”
“最后,我们把这种新产生的粒子引入电场和磁场。”
“根据粒子在电场和磁场中的偏转情况,就能计算出它的质量和电荷。”
哗!
台下众人听的如痴如醉。
“卢瑟福教授果然不愧是实验物理第一,这个实验设计的太巧妙了。”
“光听查德威克师兄的描述,我就已经能感受到有多么复杂了。”
“没有成百上千的实验,估计很难看到这种粒子。”
“卢瑟福教授的毅力真让人钦佩。”
福勒和布莱克特两眼放光。
此刻,他们真实地感受到了卢瑟福教授的实力。
这位物理学大佬虽然无比低调,但是强的可怕。
查德威克看着众人震惊的表情,心中非常感慨。
这个实验耗费了卢瑟福教授太多的心血。
如今终于到了收获的时节。
他提高声音,兴奋地说道:
“接下来,就由卢瑟福教授来宣布他的结果。”
哗!
房间内响起了热烈的掌声。
卢瑟福伸出手,轻轻一按,笑着说道:
“我让查德威克来讲解实验,就是想让你们学习一下他的思路。”
“做任何实验之前,都要提前在脑海中模拟整个过程。”
“你只有对自己要做的实验充分了解,才能事半功倍,游刃有余。”
众人喝了一碗鸡汤后,更兴奋了。
卢瑟福接着说道:
“我让查德威克对这种新粒子做了详细的测试。”
“它的质量是一个单位,同时带有一个单位的正电荷。”
“最终确定,它就是氢原子核。”
“我们知道,氢原子是元素周期表中的第一个元素。”
“它的结构是最简单的。”
“而现在,我们竟然能从氮原子核中,打出一个氢原子核。”
“这充分说明了氮原子核是可以再分的。”
“因此,我认为,氢原子核应该是一个基本粒子。”
“我把这个基本粒子命名为proton【质子】。”
“proton在希腊语中是第一的意思,这表示了氢原子核的特殊性。”
“而氮原子核就是由质子组成的。”
“这就是我的实验结果。”
轰!
当卢瑟福公布了他的实验结果后,房间内彻底沸腾了。
所有人都站了起来,不停地鼓掌。
众人被这个成果震惊了。
“哦,上帝啊,我没看错吧,教授竟然破解了原子核的秘密。”
“原子由原子核和电子组成,而原子核又是由质子组成。”
“这会给物理学界带来多么大的冲击啊。”
查德威克、福勒、布莱克特三人,此刻对于卢瑟福的崇拜达到了无以复加的程度。
如果说布鲁斯教授是当世理论第一,那么卢瑟福教授就是当世实验第一。
哪怕是之前的吴-康普顿效应,与这个实验相比,也是稍逊一筹。
三人已经忍不住想看到外界震惊的样子了。
此刻,查德威克心中的感悟最深。
他知道自己的导师,和布鲁斯教授是相爱相杀的关系。
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