Развитие на теорията за атома

Начална страница

Кюри ; Ръдърфорд ; Бор ; Иваненко ; Хайзенберг
Физиката на XX век се развива въз основа на квантовата механика.Осигурила средство за проникване в микросвета, тя води до създаването на редица нови технологии като транзистора, силиконовия чип и ядрената енергия;обяснява много по-изчерпателно химичните връзки и дава ключ за ново разбиранe на биологичните явления, а оттук и за разработка на актуални методи за управление на природата

Хронология

1873г. — Джеймс Кларк Максуел
развива теорията на електромагнитното поле, разработва класическата електродинамика
1886-89 г. — Хенрих Херц
експериментално доказва съществуването на електромагнитни вълни
1895 г. — Вилхелм Конрад Рьонтген

открива Х-лъчите (рентгеновите лъчи)
рентгенова снимка


1896 г. — Анри Бекерел открива естествената радиоактивност
1897 г. — Томсън

открива електрона
1899 г. — Ръдърфорд
открива и обяснява природата на алфа- и бета-лъчите
1900 г. — Макс Планк
предлага обяснение на закона за излъчване на абсолютно черното тяло с това, че обмените на енергия стават на малки пакети - по-късно наречени кванти. Тази хипотеза поставя началото на квантовата механика, която в голямата си част се основава на квантуването на материята и енергията, както и на корпускулярно-вълновия дуализъм (хипотеза, предложена от дьо Бройл).

Дмитрий Менделеев

(1834-1907)

Дмитрий Иванович Менделеев е роден в село Верхни Аремзяни, недалече от Тоболск. Той е седемнадесетото и последно дете в семейството. Майка му произхожда от известен стар знатен род. В същата година, в която се ражда - 1834, баща му ослепява, а умира през 1847 г. В годината на смъртта на баща си Дмитрий постъпва в Тоболската гимназия. През 1855 г. завършва физико-математическия факултет на педагогическия институт в Петербург. Получава златен медал и една година по-късно защитава дисертация. Започва кариерата си като учител. В периода между 1857 и 1890 г. преподава в Петербургския университет и едновременно в Петербургския технологичен институт. В 1890 напуска Петербургския университет заради конфликт с министъра на образованието, който по време на студентските вълнения отказва да приеме от Менделеев студентската петиция. От 1892 г. става учен-пазител в Главната палата за мерки и теглилки, която днес носи неговото име.Неговото име носи и всеизвестната периодична таблица на химичните елементи-Менделеевата таблица.

Анри Бекерел

(1852-1908)

Антоан Анри Бекерел е френски физик, носител на Нобелова награда за физика от 1903г., откривател на естествената радиоактивност. Дядо му, баща му и по-късно синът му са физици, което прави общо 4 поколения учени. Завършва политехническото училище в Париж, където след това става професор. Научната му дейност се заключава предимно в изследвания в областта на магнитооптиката, фосфоресценцията и радиоактивността. Откритието на радиоактивността става случайно. Бекерел изучава фосфоресценцията на уранови соли. Според легендата, един ден той поставя върху завитата с черна хартия плака уранил калиев сулфат (уранова сол) и след това я оставя в едно от чекмеджетата в кабинета си и забравя за това. След няколко дни се сеща и решава да прояви плаката. На нея с голямо учудване открива неясно изображение. Достига до извода, че урановите соли излъчват спонтанно силно лъчение. Така Анри Бекерел открива естествената радиоактивност.

Мария и Пиер Кюри

(1867-1934)

(1859-1906)

Мария Склодовска-Кюри е родена във Варшава (Полша), където прекарва ранните си години, но през 1891 се премества във Франция, Париж, за да изучава точни науки. След няколкогодишен непрекъснат труд тя и нийният съпруг Пиер Кюри пречистили няколко тона уранинит, постепенно обогатявайки радиоактивните елементи, и накрая изолирали два нови химични елемента. Първия кръстили полоний на името на родината на Мария — Полша, а втория — радий, тъй като бил прекалено радиоактивен. Заедно с Пиер Кюри и Анри Бекерел тя е наградена с Нобелова награда за физика през 1903 г., като по-този начин става първата жена, носителка на престижната награда. По време на Първата световна война тя организирала подвижни рентгенови лаборатории за преглед на ранени войници, от чиято помощ са се възползували над 3 милиона пациента. Тя умира на 4 юли 1934 г. в санаториум във френския алпийски курорт Санселемоз от левкемия, най-вероятно от въздействието на радиацията. От съвместния си брак с Пиер Кюри има две дъщери. Нейната голяма дъщеря, Ирен Жолио-Кюри, печели Нобелова награда за химия през 1935 г., година след смъртта на Мария Кюри. Малката и? дъщеря Ев Кюри е писателка.

Ърнст Ръдърфорд

(1871-1937)

Ръдърфорд е смятан за най-големият експериментатор на XX век.Той е централна фигура, довела до познанията ни за радиоактивността и човекът, поставил началото на изучаването на ядрената физика.

Ръдърфорд е роден и израснал в Нова Зеландия.Учи в Кентърбърийския колеж и на 23 години има вече три научни степени.Радиоактивността е открита в 1896 година от Анри Бекерел-френски физик, но той загубил интерес и затова основните знания за радиоактивността се дължат на Ръдърфорд. Той прави опити със златно фолио, което обстрелва с алфа-частици и наблюдава движението им.Само малка част от тях се отклоняват от праволинейното си движение.Той прави изводи за разположението на протоните и електроните.Рърърфорд създава т. нар. планетарен модел на атома като прави аналогия със Слънчевата система.

Нилс Бор

(1885-1962)

Нилс Бор е роден в Копенхаген.Той е син на Кристиян Бор, който е професор по физиология.Семейството му е сплотено, родителите му са интелектуалци с изключително висока култура. Семейството не е религиозно и Бор става атеист, убеден, че религиозния начин на мислене е вреден и погрешен.През 1903 година влиза в Копенхагенския университет.Завършва физика и остава в университета. 1911 година защитава докторат. През тази година революцията в схващанията за структурата на атома вече е започнала.По това време е била известна една теория, наречена "Пудинг със стафиди", представяща атома като сфера с разпръснати в нея електрони.Учените отхвърлят тази теория в полза на теорията на Ръдърфорд и планетарния модел на атома.През 1913 година Бор работи с Ръдърфорд в Англия и публикува три научни статии за структурата на атома, които разкриват нови перспективи пред развитието на физиката.

Джеймс Чадуик

(1891-1974)

Сър Джеймс Чадуик в Болингтън до Манчестър, Великобритания. Чадуик завършва Манчестърския и Кеймбриджкия университети. От 1923 г. Научните трудове и изследвания на Джеймс Чадуик са в областта на физиката на атомното ядро. През 1920 г. той експериментално потвърждава равенството между заряда на ядрото и поредния номер на химичния елемент. Изследва изкуственото преобразуване на химичните елементи под действието на алфа-частици. Голяма заслуга на Чадуик е откриването на неутрона при облъчване на берилиева мишена с поток от алфа-частици през 1932 г. Чадуик получава Нобелова награда за физика през 1935 г. През периода 1943-1945 г. Чадуик ръководи групата английски учени, която работи в лабораторията в Лос Аламос (САЩ) над проекта за атомна бомба (Проект Манхатън). Чадуик е удостоен с благородническа титла.

Вeрнер Хайзенберг

(1901-1976)

Вернер Хайзенберг е роден през 1901 г. във Вюрцбург в семейството на професора по византийска история Август Хайзенберг. В младостта си Вернер Хайзенберг бил скаут. Следвал физика в Мюнхен. Завършил университета за минимално разрешеното време — три години. През 1924 г. става асистент на Макс Борн в Гьотинген. Работил е и с Нилс Бор, с когото го свързва сърдечно приятелство, в Копенхаген.През 1927 г., на 26 години, става професор в Университета в Лайпциг. За създаването на квантовата механика през 1932 г. Хайзенберг получава Нобелова награда за физика. По време на Втората световна война обаче остава в Германия, за разлика от много свои колеги, които емигрират. От 1942 до 1945 г. ръководи Института по физика в Далем и участвува в проект на армията за създаване на германска атомна бомба.

Дмитрий Иваненко

(1904-1994)

Дмитрий Иваненко е роден през 1904 г.През 1920 г. завършва гимназия.От 1920-1923 г работи като учител по физика и математика и учи в Полтавския учителски институт.Заедно с това той работи в Полтавската астрономическа обсерватория. По-късно е професор на Московския държавен университет.Работи в областта на ядрената физика, теория на гравитацията, история на физиката и други. Повечето работи са с известни учени. Направил голям принос за физическата наука на ХХ век.Той и Хайзенберг са първите, които предполагат, че ядрото на атома се състои от протони и неутрони (1932).

Назад| Напред

Хронология

Квантовата теория, доразвита от Планк, Айнщайн, Бор, Шрьодингер, Хайзенберг, Еренфест, Борн и др. ще се окаже основополагаща за напредъка на физиката и техниката през 20. век. Без нея би било немислимо изучаването и разбирането на атомното ядро (с приложения в енергетиката, медицината, и разбира се, фундаменталната наука), полупроводниците, лазерите, междузвездната среда, компактните звезди (бели джуджета и неутронни звезди) и ранната Вселена.
1905 г. — Алберт Айнщайн
разработва специалната теория на относителността
1911 г. — Ърнст Ръдърфорд предлага планетарния модел на атома
1913 г. — Нилс Бор разработва квантовата теория на атома
1915-16 г. — Алберт Айнщайн разработва общата теория на относителността
1919-21 г. — Ърнст Ръдърфорд открива протона, предсказва съществуването на неутрона
1926 г. — Шрьодингер
разработва вълновата интерпретация на квантовата механика.
1927 г. — Вернер Хайзенберг формулира принципа на неопределеността в квантовата теория
1932г. Дж.Чадуик открива неутрона.
1932 г.- Вернер Хайзенберг и Иваненко създават модела на атомното ядро.

"Физиците се шегуват"

Ръдърфорд демонстрирал на слушателите разпадането на радия. Екранът ту светвал, ту потъмнявал. Сега Вие виждате - казал Ръдърфорд, -че нищо не виждате. А защо нищо не се вижда, сега ще видите.