查德威克發(fā)現(xiàn)中子(查德威克發(fā)現(xiàn)中子的反應方程式)

1. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子

1. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子

是的,查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應。

查德威克(James Chadwick,1891~1974),英國實驗物理學家,1891年10月20日生于英國柴郡,畢業(yè)于曼徹斯特大學物理學院。1919年,入英國劍橋大學從事a粒子人工轟擊各種元素的試驗。1923年被任命為劍橋大學卡文迪什實驗室主任助理。1935~1948任利物浦大學教授。1939~1943年參加“英國及美國曼哈頓工程地原子彈研究”,獲得多種榮譽。1935年獲諾貝爾物理學獎。1974年7月24日去世。1931年,約里奧·居里夫婦——居里夫人的女兒和女婿公布了他們關于石蠟在“鈹射線”照射下產(chǎn)生大量質子的新發(fā)現(xiàn)。查德威克立刻意識到,這種射線很可能就是由中性粒子組成的,這種中性粒子就是解開原子核正電荷與它質量不相等之謎的鑰匙! 查德威克很快重做了上面的實驗。他用α粒子轟擊鈹,再用鈹產(chǎn)生的射線轟擊氫、氮,結果打出了氫核和氮核。由此,他斷定這種射線不可能是γ射線。因為γ射線不具備將從原子中打出質子所需要的動量。他認為,只有假定從鈹中放出的射線是一種質量跟質子差不多的中性粒子,才能解釋。他用儀器測量了被打出的氫核和氮核的速度,并由此推算出了這種新粒子的質量。查得威克還用別的物質進行實驗,得出的結果都是這種未知粒子的質量與氫核的質量差不多。由于這種粒子不帶電,所以叫做中子。后來更精確的實驗測出,中子的質量非常接近于質子的質量,(質子質量1.6726231 × 10-27 kg,中子質量為1.6749273×10?27 kg)。查德威克將他的研究成果寫成論文“中子的存在”發(fā)表在皇家學會的學報上。查德威克從重復約里奧·居里夫婦的實驗,到發(fā)現(xiàn)中子,前后不到一個月。這一方面是由于前人的工作為他打下了基礎,主要的還是由于他能打破常規(guī),有大膽的創(chuàng)新精神,敢于破除傳統(tǒng)思想的束縛。他發(fā)現(xiàn)的中子解決了理論物理學家在原子研究中遇到的難題,完成了原子物理研究上的一項突破性進展。后來,意大利物理學家費米用中子作“炮彈”轟擊鈾原子核,發(fā)現(xiàn)了核裂變和裂變中的鏈式反應,開創(chuàng)了人類利用原子能的新時代。查德威克因發(fā)現(xiàn)中子的杰出貢獻,獲得1935年諾貝爾物理學獎。他還曾獲得法拉第獎章和富蘭克林獎章。中子的發(fā)現(xiàn)既從實驗方面導致了中子核反應、核裂變等現(xiàn)象的研究、導致了核能利用的新時代,同時又從理論上導致了核結構與核力的研克并且解釋了為什么許多化學元素會有不同原子質量的許多“同位素”存在。由此逐漸建立與發(fā)展了中子物理學這一分支。中子核反應指中子同原子核相互作用引起的核反應。主要有:中子裂變反應;中子輻射俘獲。中子核反應在研究核結構和核反應機制及核能利用中占重要地位。

2. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的反應方程式

2. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的反應方程式

,此核反應使查德威克首次發(fā)現(xiàn)了中子; ,此核反應是盧瑟福首次發(fā)現(xiàn)了質子; (磷30放射性同位素); (正電子),此核反應使約里奧·居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)了正電子

3. 查德威克在實驗中首次發(fā)現(xiàn)中子

中子是由劍橋大學卡文迪許實驗室的英國物理學家查德威克于1932年發(fā)現(xiàn)的。

4. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的反應過程

電子、放射性和X射線的發(fā)現(xiàn),就像給人類一把“金鑰匙”,打開了通往微觀世界的大門;盧瑟福提出的“原子有核模型”開創(chuàng)了人們正確認識原子結構的新紀元。20世紀的物理學,已經(jīng)超出了經(jīng)典物理的范疇,并以雄健的步伐跨進了微觀世界的腹地,許多令人振奮的發(fā)現(xiàn)接踵而來。1932年,查德威克發(fā)現(xiàn)了中子,由此澄清了原子核結構問題,完成了一幅由電子、質子以及中子組成的原子圖像。中子的發(fā)現(xiàn),無疑是這幅圖畫中最精彩的一筆。有人甚至把中子發(fā)現(xiàn)的年份看做是原子核物理誕生的年份。回顧中子發(fā)現(xiàn)的歷史,曲折而富有戲劇性,發(fā)人深思,它的意義是非常深遠的。

5. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的方程式

電子是在1897年由劍橋大學的卡文迪許實驗室的約瑟夫·湯姆生(一般簡稱湯姆生)在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的。

1919年,盧瑟福做了用α粒子轟擊氮核的實驗。他從氮核中打出的一種粒子,并測定了它的電荷與質量,它的電荷量為一個單位,質量也為一個單位,盧瑟福將之命名為質子。

1932年 查德威克發(fā)現(xiàn)中子

1964年,蓋耳-曼提出夸克的設想,盧瑟福建立了源自結構的行星模型

6. 中子是如何被發(fā)現(xiàn)的?為何發(fā)現(xiàn)中子的是查德威客

我來回答你!中子星的發(fā)現(xiàn)者是英國天文學家休伊什教授和休伊什研究小組的射電觀測人員中一位女博士研究生,她的名字叫 SJ貝爾(S.Jocelyn Bell)。 仰望夜空就會發(fā)現(xiàn),星星總是一眨一眨的。研究表明,這是由于大氣層溫度和密度分布的不均勻引起的恒星閃爍現(xiàn)象。對于河外射電源來說,由于距離遙遠,角直徑很小,并受到地球高層電離氣體以及來自行星際空間電離氣體的干擾,所以也會出現(xiàn)類似恒星的那種閃爍現(xiàn)象?! ∮鴦虼髮W休伊什(Anthony Hewish,1924-)研究小組發(fā)現(xiàn),小角徑的射電源強度一般有0.1角秒的起伏。要消除這種起伏,就要建造高大的射電望遠鏡。為此,他們于1967年建成一座龐大的射電望遠鏡,它的矩形天線為470米45米,由16128(=2048)個偶極子構成,占地18,000平方米。洛弗爾(Bernard Lowell)爵士說,這是“科學史上代價最大的一次”。這架射電望遠鏡的靈敏度非常高,這就為脈沖星的發(fā)現(xiàn)提供了良好的觀測手段?! ⌒菀潦惭芯啃〗M的射電觀測人員中有一位女博士研究生,她的名字叫 SJ貝爾(S.Jocelyn Bell)。她從 1965年就參加了這個射電天文小組,并在此攻讀博士學位。安裝這個龐大的天線陣也有她的功勞?! √炀€安裝完畢后,為了撰寫博士論文,貝爾要搜集足夠的數(shù)據(jù)。所以,從1967年7月份開始,每隔4天她就詳細分析一遍400英尺的記錄紙帶(望遠鏡對整個天空掃視一遍需4天時間)。由于這時與天線配套的計算機還未安裝,所以要靠貝爾的雙眼,她要一英寸一英寸地審視記錄紙帶。這是一件非??菰锏墓ぷ?。貝爾既要從紙帶上分離出各種人為的無線電信號,又要把真正射電體發(fā)出的射電信號標示出來。  在觀測的過程中,細心的貝爾小姐發(fā)現(xiàn)了一系列奇怪的脈沖,這些脈沖的時間間距精確的相等。她馬上報告了他的導師。經(jīng)過兩人的討論,決定用新安裝的時間分辨率很高的快速記錄儀繼續(xù)觀測?! ?967年11月28日,終于獲得了清晰的連續(xù)脈沖圖。脈沖周期極短,只有1.337秒,而且周期非常穩(wěn)定。脈沖隨天體東升西落的視運動而移動,脈沖來自狐貍座方向。這是什么脈沖訊號呢?為什么訊號周期這么短?為什么訊號周期這么穩(wěn)定?一個大膽的設想,想到了有理智的高級生命。是不是外星人在向我們打招呼?人們甚至想:如果有這種外星人的話,它們一定是身材矮小,不需要從植物獲得太陽能,皮膚可能是綠色的。就這樣,誕生了想像中的“小綠人”。這是多么誘人的推測,這是多么鼓舞人的設想。  貝爾對“小綠人”的說法很不以為然,她為這種射電源起了一個有趣的名字——交通指示燈(Belisha Beacon)。她認為,這種射電天體有固定的位置,天線接收的方向和速度也都不變,不像是LGM之所為。如果是LGM之所為,它們的行星運行會影響信號的速度,進而產(chǎn)生所謂的“多普勒位移”,幾個月的觀測并未發(fā)現(xiàn)這種效應。并且貝爾接著又發(fā)現(xiàn)3個輻射脈沖的天體,LGM不可能在4個相距如此遙遠的天體上同時使用同頻段發(fā)射射電信號。  貝爾和休伊什等5人于1968年2月在《自然》雜志上發(fā)表了題為《對一個快速脈動射電源的觀測》的報道,文中對這種天體的性質作了嘗試性解釋,認為它可能是一種白矮星或中子星?! ≈凶有堑难芯繗v程   關于中子星的研究可以追溯到30年代。1932年,英國物理學家查德威克(James Chadwick,1891-1974)發(fā)現(xiàn)了中子,這在科學界引起了極大的反響。德國物理學家海森堡(Werner Heisen-berg,1901-1976)和蘇聯(lián)物理學家伊凡寧柯(1904-)據(jù)此對原子核的結構提出了新觀點。據(jù)說,這一消息剛傳到哥本哈根,只有24歲的朗道(1908-1968)就提出了一種新天體——由中子構成的寒冷而致密的天體?! ?934年,著名天文學家巴德(Walter Baa-de,1893-1960)和超新星研究的專家茨威基(Fritz Zwicky,1898-1974)通過天文觀測各自獨立地提出了中子星概念。他們指出,超新星是普通恒星向中子星過渡的中介狀態(tài),這就把中子星同超新星聯(lián)系了起來。1939年,茨威基認為,著名的蟹狀星云中可能存在有中子星。同年,美國物理學家奧本海默(J.R.Oppenhei-mer,1904-1967)和他的學生沃爾柯夫(Volk-off)也從理論上論證,中子星確實是存在的,并且具體提出了它的模型?! 〕滦潜l(fā)是徹底炸毀而蕩然無存呢,還是留有什么樣的遺骸呢?理論上的分析仍有一定的不確定性。特別是關于中子星密度的假設,本來白矮星的密度就夠高了,中子星的密度還要更高。中子星的直徑只有20千米左右,中心密度卻可達10噸/立方厘米,同原子核的密度差不多;況且,茨成基關于蟹狀星云中心存在中子星的假設也過于大膽和離奇了?! ”M管中子星是可能存在的,但天文觀測者對于尋找這樣的天體的興趣似乎并不大。為此,理論家們只能將它束之高閣而冷落了幾十年。可以輻射脈沖的星體的發(fā)現(xiàn)才使中子星的假設得以證實?! ∑鋵嵲缭?0年代,有人在作天空背景巡視觀測時,就幾次記錄到脈沖星輻射的強脈沖信號,只是由于難以分辨而失之交臂。由此可見,脈沖星雖屬偶然發(fā)現(xiàn),但也體現(xiàn)著一定的歷史必然性。這不僅表現(xiàn)在理論上的預言,而且隨著射電技術的改進已經(jīng)為這一發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了技術條件,特別是年青的貝爾在捕捉到這個非同尋常的機遇時所表現(xiàn)的特有敏感性更為這一發(fā)現(xiàn)提供了保證。誰應該是脈沖星的發(fā)現(xiàn)者   脈沖星的發(fā)現(xiàn)為中子星和超新星的理論提供了觀測上的證據(jù),并為恒星演化理論增加了重要的內容。如此重要的發(fā)現(xiàn)也引起了不少人的爭議。有意思的是,爭論者并不包括貝爾本人。這也許是她太謙虛的緣故吧!  許多人認為,貝爾在發(fā)現(xiàn)脈沖星的過程中起到了關鍵的作用。英國焦德雷爾班克射電天文臺的天文學家史密斯在1968年就指出,脈沖星是貝爾發(fā)現(xiàn)的,但休伊什在這一發(fā)現(xiàn)過程中發(fā)揮了重要的作用?! ≠Z斯特羅在1969年指出,脈沖星發(fā)現(xiàn)的功勞應歸于貝爾,而不提休伊什的名字。較為謹慎的作者艾貝爾在他的《宇宙探索》一書中,最初對敘述脈沖星的發(fā)現(xiàn)過程表現(xiàn)得很暖昧。但在80年代再版時則十分明朗,明確指出脈沖星的發(fā)現(xiàn)者就是貝爾,“貝爾小姐在研究工作中作出了卓越的發(fā)現(xiàn),為他的導師休伊什贏得了諾貝爾物理獎,因為休伊什對新型天體的分析首先證實了它就是中子星”。此外,在介紹著名天文學家的篇章中,也收入了貝爾的大名,使得她沐浴在哥白尼、牛頓、愛因斯坦等巨星的輝光之中?! @場爭論的不同態(tài)度,也使得一些科學機構在為脈沖星發(fā)現(xiàn)者頒獎時采取了不同的方法。比較突出的是1973年美國富蘭克林學院頒發(fā)的邁克爾遜獎章和1974年的諾貝爾獎。富蘭克林學院注意到有關脈沖星發(fā)現(xiàn)的爭論,為此進行了仔細地調查,最后向貝爾和休伊什同時授獎。諾貝爾獎是國際上最具權威的獎,然而對脈沖星發(fā)現(xiàn)過程了解得顯然是不夠的。它單獨向休伊什授獎,而忽視了貝爾的重要貢獻,使這一次授獎顯得很不公正。這是一次不應有的失誤?! ∵@樣的失誤是難于原諒的,難怪英國著名的天文學家霍伊爾爵士(Sir Fred Hoyle,1915-)為此而打抱不平,就在休伊什獲得諾貝爾獎的第二年,倫敦《泰晤士報》刊載了霍伊爾的談話。他認為,貝爾應同休伊什共享諾貝爾獎,并對諾貝爾獎委員會授獎前的調查工作欠周密提出了批評;他甚至把這次授獎看成是一樁“丑聞”?;粢翣栒J為,貝爾的發(fā)現(xiàn)是非常重要的,但她的老板竟把這一發(fā)現(xiàn)扣壓半年而不發(fā)表;同時老板卻忙于盜竊這位姑娘的發(fā)現(xiàn),或者從客觀上講就是一種盜竊。后來,霍伊爾又寫了一封解釋性信件,他說:“對于貝爾小姐取得的成就,有一種曲解的傾向。因為這項成就聽起來是這樣的簡單,好像只是從大量的記錄中找一找就行了。其實,這項成就是她對以往的經(jīng)驗認為是不可能的現(xiàn)象重新加以認真考慮的結果。”休伊什的拙劣辯護   休伊什對1974年的諾貝爾獎有一種諱莫如深的隱情,他對貝爾的貢獻很少提起。據(jù)說,只是在1974年獲得諾貝爾獎按慣例發(fā)表演說時,休伊什才提到了貝爾的工作。對于霍伊爾的批評,休伊什也曾向《泰晤士報》寫信作答。休伊什的意思是,貝爾的工作是在使用他的望遠鏡,并在他的指導下完成的,而且是在他的指導下才搞清楚新發(fā)現(xiàn)的星體的性質,之所以延遲發(fā)表論文,是為了進行必要的驗證。

7. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子實驗裝置

盡管盧瑟福預言了中子的存在,但是,直到12年以后的1932年,英國物理學家查德威克才在卡文迪許實驗室里發(fā)現(xiàn)了中子。 盧瑟福用α射線粒子轟擊氮核首次實現(xiàn)了原子核的人工轉變。這是發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程式:查德威克用α射線粒子轟擊鈹,這是發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程式

8. 中子是如何被發(fā)現(xiàn)的為何發(fā)現(xiàn)中子的是查德維克

有誰知道,我國建造在貴州的“天眼”,究竟起到了什么作用?

FAST有什么作用一句話說不清楚,介紹個FAST最新的發(fā)現(xiàn)吧,3月19日發(fā)表在《天體物理學雜志快報》:

中國五百米球面射電望遠鏡(FAST)在M92球狀星團發(fā)現(xiàn)一顆毫秒級脈沖星,這顆脈沖星的轉速高達316.5轉/秒,而且它正在吞噬伴星恒星的物質,這使得科學家可以從一個全新的角度來觀察這種奇特的天體!

脈沖星什么什么天體,它是怎么形成的?

脈沖星其實就是一種磁極和自轉軸不一致的中子星,自1967年劍橋大學卡文迪許實驗室的安東尼·休伊什學生喬絲琳·貝爾發(fā)現(xiàn)第一顆脈沖星以來,天文學家在宇宙中發(fā)現(xiàn)了大量這樣的天體,由于它們的轉速非常穩(wěn)定,并且發(fā)出強脈沖信號,一邊都將脈沖星比喻成宇宙中的燈塔,而在先驅者和旅行者攜帶的鋁牌和唱片中的定位坐標,就是地球相對14顆脈沖星的位置標記的。

右上角放射狀就是脈沖星標記的地球坐標

中子星是怎么形成,它為什么轉那么快變成脈沖星?

自從1931年查德維克發(fā)現(xiàn)中子以來,科學家就懷疑宇宙中存在中子星,因為在非常極端的壓力下,引力坍縮會將電子壓入原子核中和成中子,而中子是一種費米子,無法取得統(tǒng)一基態(tài)而出現(xiàn)中子簡并力與引力坍縮平衡的天體,這就是中子星的理論基礎。

8-10倍太陽質量以上的恒星,在其晚期內核幾乎已經(jīng)達到了簡并態(tài),但聚變產(chǎn)生的熱壓力在苦苦的支撐外殼的坍縮,但隨著內核逐漸發(fā)展到鐵核,再也無法提供聚變產(chǎn)生能量,此時外殼的坍縮將不可避免的開始,此后劇烈的坍縮撞擊將導致超新星爆發(fā)。

外殼在巨大的能量下被拋去形成漂亮的星云,就像蟹狀星云的中心就是一顆脈沖星,而內核則在強大的壓力下被中子簡并力支撐的致密狀態(tài)物質,這是宇宙誕生后已知密度最高的物質,相傳還有夸克簡并態(tài),但未經(jīng)證實!

角動量守恒是中子星轉速極高的原因

恒星都是自轉的,當一個太陽質量大小的天體坍縮成十幾千米的中子星時,它的自轉角動量是不會消失的,除了擴散的星云帶走那一部分,剩余的角動量將會被中子星繼承,因此當這個天體縮小時,它的速度將會越來越快!

中子星的自轉速度取決于原天體的自轉速度,也取決于中子星的質量,因為質量越大的中子星直徑越小,因為坍縮的更徹底。當中子星的磁極與自轉軸不一致時、當其磁極掃過地球方向時,就被人類的射電天文望遠鏡接收到了。

發(fā)現(xiàn)脈沖星初期,甚至還以為“小綠人”發(fā)出的信號!

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