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1.1放射的发现及原子核的认知

1896年,法国物理学家贝克勒尔发现某些物质能自发地放射出某种看不见的射线,并将其形象地称为放射。后来证明,这些射线是从原子核中释放出的带电粒子或光子。1897年,卢瑟福和汤姆生通过在磁场中研究铀的放射线偏转,发现了带正电荷的a射线和带负电荷的β射线。β射线后来被证明是电子束,随后不久维拉德发现了电中的y射线。

1898年,皮埃尔·居里和玛丽·居里夫妇经过对沥青铀矿的提炼,从中发现了一种比铀的放射强数百倍的新元素,并以居里夫人的祖国波兰为其命名“钋(Po)”。1902年,居里夫人新提炼出放射强于铀200万倍的元素镭(Ra)。因为在发现放射方面做出的贡献,1903年,贝克勒尔与居里夫妇共同获得诺贝尔物理学奖。

1909年,卢瑟福用a粒子轰击金箔时发现,绝大部分a粒子直接穿过金箔,也有极少数a粒子以很大的角度反弹回来,这表明金原子内部有一个体积很小但坚实的核心,因此原子结构的“行星模型”得以提出并适用今,即带负电荷的电子围绕一个带正电荷且质量大、体积很小的原子核运转,像行星围绕着太阳运转。见下图1-1。

1914年,卢瑟福用阴极射线轰击氢,结果使氢原子的电子被打掉,变成了带正电的阳离子,卢瑟福推测,这个带正电的阳离子是正电荷的单元,并将其命名为质子。

1928年,德国物理学家波特用a粒子轰击铍原子,发现了一种贯穿能力很强的电中射线。1932年,居里夫妇也做了类似实验并得出相同结论。同年,查德威克经过实验和计算,指出这种电中的射线是中子。

中子的发现使人们认识到原子核内部可能有着更为复杂的结构。随现代物理学发展,简化后的原子核模型可较直观地看作是由质子和中子“粘”在一……