浅议世纪之交物理学的三大发现

【专家解说】：著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。” 　 但这种固步自封的思想很快被打破。19世纪末物理学的三大发现（X射线1895年、放射线1896年、电子1897年），揭开了物理学革命的序幕，它标志着物理学的研究由宏观进入到微观，标志着现代物理学的产生。列宁曾谈到，现代物理学的临产诞生了辩证唯物主义。 一、1895年，妙手偶得之的“Ｘ”光 　　　1895年11月8日晚, 德国的维尔芝堡大学的伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来，意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能行进几厘米远。 　　伦琴断定这是一种新射线，用它拍出了一张手掌照片，一时引起轰动。　 　 由于Ｘ射线与原子中内层电子的跃迁有关，这说明了物理学还存在亟待搜索的未知领域。X射线本身在医疗、研究物质结构等方面都有很多的实用价值。 很多人都曾观察到过Ｘ射线的现象，但未深究而错过机会。伦琴善于观察，精心分析，因此他发现了“Ｘ”光。1901年，伦琴获首届诺贝尔物理奖，当之无愧。 二、1896年，天然放射性现象的发现 　　法国巴黎的贝克勒尔在一次阴雨绵绵的日子，将用黑纸包的感光底片与铀盐一起锁进了抽屉，结果底片仍旧被铀盐感光了，这是人类第一次发现某些元素自身也具有自发辐射现象，引起了人们对原子核问题的关注。 贝克勒尔因此获1903 年诺贝尔奖。原子核物理学起源于放射性的研究，1933年中子的发现，核物理学诞生。核能的开发利用，大大促进了核物理和高能物理的发展，这其中居里夫妇功不可没。　　 居里夫人(1867-1934) 波兰中学毕业，获金质奖章，由于波兰当时女子不能上大学，做了8年家庭教师，筹了费用，于1891年到巴黎大学学习。1893年获物理硕士学位。1894年与法国物理学家皮埃尔·居里相恋。1903年获诺贝尔物理奖，1911年获诺贝尔化学奖。 　　居里夫妇进行了艰苦的提炼工作，从铀矿渣中提炼出了钋，它比纯铀放射性强400倍!1898年7月，为纪念自己的祖国波兰，居里夫人宣布这种元素为“钋”。1898年12月，居里夫人又宣布发现了镭(radium)! 　　居里夫人自传中写到:“为达到这样的目的，设备是极其简陋的，——我们没有资金，没有适宜的实验室，没有任何帮助。” 镭矿渣非常贵，奥地利送了一吨，在低矮的棚屋里，居里夫妇工作了四年，在1902年，终于从8吨矿渣中提炼出0.1克的镭盐，并宣布镭的原子量为225!镭可以治狼疮和癌肿，0.1克镭就值75万金法郎!一个美国公司想收买专利，都被生活并不富裕的居里夫妇谢绝了。 　　居里夫人由于长期接触放射性物质，患上了恶性贫血症，她的丈夫居里1906 年死于车祸，居里夫人在精神打击和身体折磨的双重压力下，仍然初衷不改，献身于科学事业。她的高风亮节，赢得了人们的敬重。 　 由于镭的引人瞩目的放射性，卢瑟福等科学家对镭的放射性进行了研究。卢瑟福（1871-1937）发现了：α射线（即氦核的离子流）、β射线（即高速的负电子流）、法国人维拉德发现γ射线是一种波长极短的电磁波，比X射线的波长还要短。 三、1897年，电子的发现 　　J·J·汤姆逊任剑桥大学卡文迪什实验室主任，属于“弦丝挂、火漆封”派。培养的学生有卢瑟福、玻尔、威尔逊等多人荣获诺贝尔奖。 　　汤姆逊于1897年4月30 日在英国皇家学院作了“阴极射线”的报告，正式宣布发现了阴极射线的本质。1899年，J·J·汤姆逊正式将其命名为电子。这宣告了原子是可分的。为进行电子和原子的研究开创了新的实验技术。 　　J·J·汤姆逊于1906年获诺贝尔奖。