Ернест Резерфорд - 100 доларів, Нова Зеландія.

Ернест Резерфорд ( 30 серпня 1871, Нова Зеландія — 19 жовтня1937, Англія, ) — британський фізик, лауреат Нобелівської премії з хімії (1908).

Резерфорд відомий, передусім, експериментами з розсіювання альфа-частинок (Резерфордівське розсіювання), завдяки якому він встановив структуру атома, як системи, що складається із малого за розмірами позитивно зарядженого ядра й електронів.

 

Біографія

Ернест Резерфорд народився 30 серпня 1871 р. в селі Спрінг Гроув (відомої також під назвою Брайтуотер) поблизу р. Нельсона, Нова Зеландія, в сім’ї фермера Джеймса Резерфорда і його дружини Марти Томсон (уродженки р. Хорнчерч, графство Ессекс, Англія).

При народженні, Ернеста помилково записали під ім’ям Ернест (від англ.

“earnest” – “серйозний”). У дитинстві Ернест ходить в школу р. Хевлок, по закінченні якої продовжує навчання в коледжі р. Нельсоне. Він старанно трудиться, щоб вступити в Кентерберійський коледж, колишній підрозділом Університету Нової Зеландії. У коледжі Ернест Резерфорд стає главою дискусійного клубу та приймає активну участь у студентському житті.

В Кентерберійському коледжі Резерфорд отримує вищу освіту, захищаючи звання бакалавра і магістра в галузі гуманітарних наук, а також бакалавра природничих наук, після чого, на протязі двох років, захоплено займається дослідженнями в області електротехніки. У 1895 р. він вирушає до Англії для підвищення рівня освіти, де з 1895 р. по 1898 р. працює в Кавендишській лабораторії Кембриджського університету. Він здійснює значний прорив (і деякий час тримає рекорд) у виявленні відстані, яка визначає довжину електромагнітної хвилі.

Праці, дослідження і внесок у науку

У 1898 р. Резерфорд змінює Х’ю Лонгборна Каллендара на посаді професора фізики, заснованої завдяки заступництву Вільяма МакДональда, в Університеті Макгілла. Саме тут Резерфорд досягне висот своєї дослідницької діяльності. Його робота в Університеті Макгілла увінчається отриманням у 1908 р. Нобелівської премії в галузі хімії.

Резерфорд займається глибинними дослідженнями і практичним вивченням явища радіоактивності. У цей період, у 1899 р., він вводить поняття альфа – і бета-частинок. Цей тип радіаційного випромінювання вчений описує як два виразних (легко розрізняються) виду випромінювання потоку частинок елементами торієм і ураном. Грунтуючись на їх проникаючої здатності, Резерфорд чітко викладає відмінності цих радіаційних променів.

У 1900 р. в Університеті Нової Зеландії він отримує ступінь доктора наук. З 1900 р. по 1903 р. до дослідницького проекту Резерфорда на тему трансмутації елементів в Університеті Макгілла приєднується юний дослідник Фредерік Содді.

Резерфорд відкриває і точно описує, що радіація є наслідком спонтанного розпаду атомів. Вчений в найдрібніших подробицях спостерігає, а в наслідок і описує, що зразком радіоактивного матеріалу потрібен певний час для зменшення його радіоактивності в 2 рази. Це час Резерфорд називає «періодом напіврозпаду». Це відкриття надалі отримає практичне застосування: взявши за одиницю виміру рівномірну швидкість розпаду речовини, буде визначено віку планети Земля, яка набагато старше, ніж вік, передбачуваний вченими того часу.

У 1903 р. Резерфорд виявляє, що радіація (вже відкрита), випромінювана ще безіменним радієм (відкритим у 1900 р. французьким хіміком Підлогою Виллардом) володіє відмінною рисою (від альфа – і бета-випромінювань), не описаної раніше. Він також зауважує, що новий вид випромінювання володіє великою проникаючою здатністю, і, не гаючи часу, дає йому самостійну назву «гамма-випромінювання». У 1907 р. Резерфорда призначають на посаду професора фізики в університеті манчестера. У Манчестері вчений продовжує працювати з альфа-випромінюванням. Спільно з Гансом Гейгером, він розробляє цинк-сульфідний відображає екран і іонізаційну камеру, призначену для підрахунку кількості альфа-частинок.

У 1907 р. Резерфорд, разом з Томасом Ройдсом, проводить хімічний досвід, що полягає в проходженні альфа-променів через вузьке вікно в вакуумну трубку. Промені незмінно породжують в трубці іскровий розряд, у результаті чого утворюється спектр, змінює свою природу аналогічно альфа-променів, які накопичувалися в трубці. Далі експеримент показує, як починає утворюватися чистий спектр газу гелію. З цього випливає, що альфа-промені майже не іонізують атоми, а точніше – ядра атомів, гелію.

У 1909 р. об’єднує зусилля з Гансом Гейгером і Ернестом Марсденом і проводить досвід Гейгера-Марсдена, націлений на виявлення і наочну демонстрацію істинної ядерної природи атомів. Експеримент проводиться для отримання чітко сформульованих результатів щодо властивостей альфа-частинок. Резерфорд пропонує Гейгеру і Марсдену отримати відхилення альфа-частинок на великі кути (предрешенных результатів досвіду не було, оскільки, на момент його проведення, не існувало жодних теорій на цей рахунок). Шукані відхилення були знайдені, але носили поодинокий характер і рівну, чітко організовану функцію кута відхилення. Тлумачення і результати цього експерименту в 1911 р. виливаються в представлення моделі атома Резерфорда. Згідно його теорії, навіть маленьке позитивно заряджене ядро має обертаються навколо нього електрони. У 1919 р. Резерфорд відправляється в Кавендішскую лабораторію, де проводить (першим в історії) досвід з трансмутації однієї речовини в іншу, перетворивши з допомогою ядерної реакції азот у кисень. Цей досвід він здійснює разом з Нільсом Бором, висуваючи при цьому теорію про існування нейтронів і про їх можливому властивості відшкодовувати відразливе властивість позитивно заряджених протонів, породжуючи силу ядерної тяжіння, утримуючу ядро від розпаду.

У 1932 р. цю теорію існування нейтронів доводить Джеймс Чедвік, отримав у 1935 р. Нобелівську премію в галузі фізики за це відкриття.

Цікаві відеододатки

https://www.youtube.com/watch?v=09EwP9GmZ_0

https://www.youtube.com/watch?v=6dza5EbV_-I