آشنايي با آثار و فعاليتهاي ارنست رادرفورد (انگلستان 1937 ـ 1871)
ارنست که یکی از دوازده فرزند خانواده بود از همان سال‌های نوجوانی به سخت‌کوشی و صرفه‌جویی خو کرد، و این‌ها خصیصه‌هایی شد که تا آخر عمر برایش باقی ماند. با برخورداری از کمک هزینة تحصیلی به کالج نلسون رفت، که دبیرستانی با معیارهای کیفی عالی در نزدیکی محل اقامتش بود.
رادرفورد در سال 1892 درجة کارشناسی گرفت و یک سال بعد به دریافت درجة کارشناسی ارشد نایل شد. او که ستارة در حال ظهوری تلقی می‌شد، بورسی برای تحصیل در خارج گرفت و آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه کمبریج را برای این کار انتخاب کرد. علت این انتخاب آن بود که مدیر این آزمایشگاه در آن زمان، جوزف جان تامسون، در زمینة پدیده‌های الکترومغناطیسی به عنوان مرجعی جهانی شناخته می‌شد.
رادرفورد در سال 1895 اولین «دانشجوی پژوهشی» در آزمایشگاه کاوندیش شد. ابتدا کار آشکارساز موج بی‌سیمی را که ساخته بود ادامه داد، و گسترة طول موج‌های آن‌را زیادتر کرد. تامسون به قدری تحت تأثیر قرار گرفت که به زودی از او درخواست کرد که در پژوهش پرتو x، که در آن زمان تازه کشف شده بود، کمکش کند.
کار با پرتو x زمینه‌ای فراهم آورد که رادرفورد بتواند اثرات انواع دیگر تابش، به ویژه تابش ناشی از اورانیوم، را مورد بررسی قرار دهد. او همچنین با استفاده از برگه‌ای جاذب نشان داد که پرتوهای «بتا» می‌توانند از ضخامت چندین برگه عبور کنند، اما پرتوهای «آلفا» به سرعت در مانع متوقف می‌شوند.
در سال 1898 رادرفورد پیشنهاد سِمَت استادی کامل دانشگاه مک‌گیل را پذیرفت. چیزی از ورودش به مونترال نگذشته بود که یک محصول پرتوزای گازی که از توریوم گسیل می‌شد، پیدا کرد و اسمش را «گاز پرتوزا» گذاشت (که امروز تورون نامیده می‌شود). همچنین متوجه شد که بعضی محصولات با گذشت زمان فعالیت‌شان کم می‌شود.
رادرفورد در سال 1907 سِمَتِ استادی دانشگاه منچستر را، که بعد از کمبریج بهترین دانشگاه بریتانیا محسوب می‌شد، پذیرفت. وی به لطف دستآوردهای آزمایشگاهی‌اش به جوایز متعددی دست یافت، که یکی از آنها جایزة نوبل شیمی در سال 1908 بود.
مشهورترین کشف رادرفورد، کشف هستة اتم بود. در سال 1909 یک دانشجوی دورة کارشناسی، به نام ارنست مارسدن، را موظف کرد که ذرات آلفای گسیل شده از چشمة پرتوزا را به یک برگة هدف بناباند، و تعداد ذراتی را که تحت زوایای مختلفی نسبت به خطمرکزی منحرف می‌شوند اندازه بگیرد. بیشتر این ذرات البته یا بدون انحراف عبور می‌کردند یا خیلی کم منحرف می‌شدند، اما بعضی از آنها تحت زوایای بزرگ کاملاً چشم‌گیری که در موارد ی به بیش از 90 درصد هم می‌رسید، در واقع از هدف برگشت داده می‌شدند. واکنش رادرفورد (که بسیار بازگویی شده) معروف است: «این مشاهدات تقریباً همان قدر باورنکردنی بود که کسی گلولة توپ پانزده اینچی را به تکه‌ای دستمال کاغذی شلیک کند و گلوله از کاغذ برگردد و به خودش بخورد.»
در سال 1911، رادرفورد مدعی شد که می‌تواند این گونه پراکندگی را توضیح بدهد. رادرفورد اظهار کرد که اتم بیشترش فضای تهی است که الکترون‌ها در قلمرو آن پرسه می‌زنند. اما جرم اتم تقریباً به تمامی در ناحیة بسیار کوچکی، به نام هسته متمرکز شده است. چون بار اتم هم (غیر از بار الکترون‌ها) در هسته متمرکز شده است، ذرات آلفایی که به قدر کافی به هسته نزدیک می‌شوند قویاً تحت تأثیر دافعة الکتروستاتیکی متقابل‌شان قرار می‌گیرند.
مفهوم اتم هسته‌ای در ابتدا چندان مورد توجه قرار نگرفت. اما نیلس بور در سال 1913، ضمن اعمال ملاحظات کوانتومی، توانست آن را برای توضیح داده‌ها شیمیایی، پرتوزایی، و طیف‌نمایی به کار بگیرد.
رویداد بزرگ دیگر در سال 1932 کشف نوترون توسط چادویک بود. طولی نکشید که معلوم شد نوترون‌ها، که رادرفورد در سال 1920 وجودشان را پیش بینی کرده بود، همراه با پروتون‌ها اجزای سازندة هسته هستند.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!