卢瑟福和尼尔斯·玻尔的友谊与合作及其对现代物理发展的影响

去年10月7日是伟大物理学家尼尔斯·玻尔诞辰一百周年.纪念玻尔,就是要纪念他为科学发展和世界和平作出的重大贡献,学习 他的科学思想、科学精神、治学方法和他的优秀品德.在我们回顾他的卓越的科学生涯时,他 与他的恩师卢瑟福的友谊与合作占有十分突出的地位.本文试图从这个方面作一些深入的探 讨. 卢瑟福和玻尔,一个用实验一次次揭开了微观宇宙的奥秘,另一个则从理论上予以诠释, 并揭示了原子内在的本质联系和建立理论体 系.他们的结合,从根本上改变了人类的自然 观.他们之间的友谊和合作,远远超出了“伯乐 与千里马”的范围.卢瑟福和玻尔…     

关于卢瑟福的点滴回忆

今年10月19日是伟大物理学家卢瑟福逝世五十周年,作为他的学生和他的事业的一个追随者,我愿在这里就自己多年的体验和感受,谈以下几点回忆与感想,以表对卢瑟福的怀念之情. 卢瑟福是一位伟大的科学家、伟大的教师和科研工作的杰出组织者与领导者.他对现代科学的发展作出了不朽的贡献. 卢瑟福一生在放射性实验和理论,原子物理和核物理研究方面的成就是巨大的.而这一切成就的取得无不源于他严肃认真的研究作风,实事求是的科学态度,以及对科学实验的精通和重视.他在著名的a粒子散射实验中,通过对从小角散射到大角散射的观测,启发了他创立原子有…     

回忆卢瑟福

<正>近代物理学大师﹑原子核物理学奠基者之一﹑著名英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)辞世已经50年了。当他在世的最后两年,我有幸作为他的学生,亲聆他的教诲。他的治学作风﹑待人接物﹑音     

学部委员卢鹤绂教授主持 关于选著及有关的回忆

 玻尔提出原子核的液滴模型后,我们就想用α粒子作探针去研究核的结构.当时已经认识到,不同能量的α粒子都可以进入核,但有选择,有的能量进去的多一些(即有共振现象),表明核不是光滑的,不是一个点,而是有大小的,有连续性;不是一个刚球,而是一个软的东西.埃里斯对工作很负责,对学生很关心.他亲自教我制备放射源的方法.为了制备氡放射源,清早四、五点就开始工作,他都来帮助我.他教我如何写文章,每篇文章都经他修改后才送给卢瑟福审阅,然后再送出去.我们相处得很好,后来他要到伦敦大学当教授,曾建议我跟他一块去.他去后,我就转到考克饶夫组了.     

卢瑟福

1871年在新西兰一个小农场主焦姆斯·卢瑟福的家里,出生了一个小孩,名叫爱涅斯特。他是第四个孩子,以后在这个家里一共有十二小孩。他的父亲主要从事亚麻加工工作,当时爱涅斯特很可能继承这一份职业。但是,由于他在学校里对各门功课都表现了卓越的天才,因而他的父母决定让他继续学习下去。中学毕业之后,卢瑟福(Rutherford)考入新西兰克拉斯切希开办的大学,当时称为喀捷贝尔大学,一共只有七位教授和一百五十名学生。卢瑟福在大学时期对科学非常有兴趣,并曾经进行了一些研究工作。 1894年卢瑟福在喀捷贝尔大学毕业,由于     

学部委员卢鹤绂教授主持 关于选著及有关的回忆

玻尔提出原子核的液滴模型后,我们就想用α粒子作探针去研究核的结构.当时已经认识到,不同能量的α粒子都可以进入核,但有选择,有的能量进去的多一些(即有共振现象),表明核不是光滑的,不是一个点,而是有大小的,有连续性;不是一个刚球,而是一个软的东西.埃里斯对工作很负责,对学生很关心.他亲自教我制备放射源的方法.为了制备氡放射源,清早四、五点就开始工作,他都来帮助我.他教我如何写文章,每篇文章都经他修改后才送给卢瑟福审阅,然后再送出去.我们相处得很好,后来他要到伦敦大学当教授,曾建议我跟他一块去.他去后,我就转到考克饶夫组了.     

封面说明

我们在本刊今年的封面上,纪念卢瑟福和玻尔这两位物理学大师先后相承的工作(即卢瑟福的原子结构的行星模型和玻尔的量子化的原子结构理论)以及他们二人的结识、合作百年.     

原子有核模型的提出——纪念卢瑟福诞生120周年

卢瑟福是举世闻名的科学家,他的科学生涯经历了现代科学革命的重要阶段,为现代科学的发展做出了不朽的贡献.80年前(1911年)他提出了原子有核模型理论和著名的散射定律,历经了近一个世纪的科学实践的考验,这一重大成果仍以“科学史上最杰出的里程碑”矗立着.现在,让我们沿着卢瑟福探索的足迹,追溯他思想的脉络,展现他卓越的科学方法,必定会得到有益的启示. 原子有核模型理论是科学发展的必然产物,是卢瑟福所说的“20世纪是物理学的英雄时代”的时代的产物.卢瑟福的研究工作及其卓越的才能则为这一重大发现奠定了基础. 19世纪末至20世纪初物理…     

权威也会有错误的见解

 创新是一个民族的灵魂,回顾科学技术发展的历程,某些20世纪科学和技术的开创者和奠基人,却对其间某些科学和技术的重大里程碑式的开创性成就,发表了错误的见解。本人在学习物理,尤其是核物理和粒子物理时,记下了一些有趣的故事,愿与大家分享。一、卢瑟福坚持认为人类不能获得原子能卢瑟福(LordRutherford)是英国著名的原子核物理学家,因对元素衰变的研究获得1908年诺贝尔化学奖。他声望甚高,与牛顿和法拉第齐名。他最重要的贡献是证实放射性元素的衰变和原子的核式结构,并首次实现元素的人工转变.     

卢瑟福科学教育思想与实践

"卢瑟福将不仅因为他个人的贡献,而且还因为他作为教师这个字眼最高意义上的一个教师,而被铭记在科学史上.在他的周围发展起来了,不仅向他学习研究的原理和方法,而且还向他学习作为科学家主要需要的毅力和创造性的一个最大的和最成功的研究者集体[1]."     

一堂物理课

 我是一位中学教师,我深爱《现代物理知识》,在讲授《卢瑟福核式结构》一课时,我向同学们言简意赅地介绍了那上面的一篇文章:《原子核壳模型发现前后》.当我讲述卢瑟福提出有效模型是怎样成功地解释盖革与马斯顿的实验结果时,同学们顿时活跃起来,纷纷想一展身手,体验一次科学发明的过程.然而,物理上的每一个发现,都是科学家凭借坚实的理论基础和实验事实而获得的.在教师的指导下,同学们通过阅读教材,得出了如下结论:“如果是枣糕式模型,α粒子穿过原子内部时,它受到原子内两侧的斥力相互抵消,使α粒子偏转不会很大”.     

邮票上的物理学史“非汉字符号”——1932年

在物理学史上 ,有一些闪耀着特别耀眼光芒的年份 .如 1 895年前后微观世界中的三大发现 ;1 90 5年爱因斯坦在《物理学杂志》上接连发表几篇论文 ;1 92 5—1 92 8年是建立量子力学的那一段“英雄年代” .1 932年也是这样一个年份 .这一年也有三大发现 ,按照时间顺序是发现中子、发现氘和发现正电子 .中子是卢瑟福的学生和助手查德威克 (图 1 ,加蓬1 995年 ;图 2 ,马尔代夫 1 995年 )发现的 ,它的发现经历了一个复杂的过程 .卢瑟福早就考虑过 ,可能存在一种质量与质子差不多的中性粒子 ,他把它设想为一个电子落入核内将核电荷中和了的氢原子 .…     

邮票上的物理学史(50)——费米和原子能

一个铀235原子核裂变时放出的能量约为200MeV,是一个碳原子氧化时放出的能量（4.1eV）的 5×（10）7倍.1905年爱因斯坦在《物体的惯性决定于它所含的能量吗?》的论文里推导出公式E=mc2,之后指出:“借助于一种能量可以作很大变化的物体（例如镭盐）,这个理论的验证不是绝对不可能的”.但是他没有谈到开发和利用原子能（正确的名称是核能）的可能性.而卢瑟福直到1933年还明确宣称:“通过毁灭原于产生能量是一个馊主意.任何指望从转变这些原子得到能源的人都是在空口说白话.”“我们无法控制原子能,使其具有任何商业价值,并且我相信我们永远也做不到这一点.”就他已知的核反应而言,这种论断也是有事实根据的.但是,就在他去世的次年发现了核裂变,而     

记吴有训老师培育我二三事

1928年秋,我在清华大学开始读物理系的第四学年,由刚从美国回来的吴有训先生讲授一门新的课程——近代物理.我最初就是这样认识他的.他当时年纪很轻,精神焕发,讲课条理性强,内容很新颖,绝大部分是近代的重要物理实验和结果,以及这些结果的意义.例如密立根的油滴实验,汤姆孙的抛物线离子谱,汤生的气体放电研究,卢瑟福a粒子散射实验等等.他讲的并不多,而要求学生通过自学或个人推导去掌握一些近代物理的理论基础,通过自己动手实验去体会实验的技巧与精确性,并加深对理论的理解. 我清楚地记得吴老师开始授课后一个月刚刚过去,就举行了一次“小…     

邮票上的核物理先驱

 漫步邮票大千世界,会惊奇地发现这里有一片原子科学的天地,这一枚枚微型的物理学史画卷展现出物理学家卢瑟福对原子核科学的卓越贡献。 恩尼斯特·卢瑟福,1871年8月30日出生于新西兰南岛纳尔逊附近的一个苏格兰移民后裔家庭里,母亲是教师,卢瑟福从小就受到良好的启蒙教育,善于思考,勇于探索,喜欢动手制作玩具,富有创造性。1889年至1895年在坎特伯雷学院攻读并取得硕士学位,1895至1898年来到英国剑桥大学卡文迪许实验室作为主持人汤姆逊(见瑞典1966年邮票(1))的研究生。他们师生情长谊深,在物理学史上传为佳话,老师汤姆逊发现了电子,学生卢瑟福发现了原子核,学生先殁于老师,汤姆逊去世后,与卢瑟福合葬于同一公墓,恰似原子中的电子和原子核紧密结合在一起。     

纪念伟大的物理学家──尼尔斯·玻尔诞辰一百周年──周培源先生为《玻尔研究所的早年岁月(1921-1930)》中译本写的前言

1985年是二十世纪伟大的物理学家尼尔斯·玻尔诞辰一百周年.这是物理学界的一件大事.玻尔在近代物理学发展中,作出了划时代的贡献.在他诞辰一百周年前夕,我们中国物理学工作者,对此表示热烈的祝贺. 玻尔诞生于1885年10月7日,他的科学生涯开始于二十世纪初。他1911年9月赴英国,在剑桥卡文迪许实验室作过短期逗留。翌年4月赴曼彻斯特,在实验物理学家卢瑟福领导的实验室工作。不久,他就集中力量研究上一年卢瑟福的重大发现,即原子有一个带正电的核,原子质量绝大部分集中在核上,核半径远小于原子半径,而电子则围绕核旋转,颇象一个微小的大阳系。…     

在物理科学史教学中培养学生的科学素质

新一轮国家基础教育课程改革中,非常强调义务教育中的物理课程在情感、态度、价值观方面的教育作用,明确规定了课程的三维目标,把情感、态度与价值观这一人文素养内涵和过程与方法、知识与技能并列,作为新课程中最重要、最核心的目标之一,体现了在物理学发展史教育教学过程中对培养学生的重要性.作为物理教师,如何在物理课堂物理学发展史教学中融入对学生科学素质的培养,本文结合自己任教实践经验,就此作些探讨. 一、物理学发展史有助于激发学生学习物理的兴趣 "兴趣是最好的老师."兴趣是一股巨大的动力,在物理教学中适当的穿插科学史的介绍,这对激发学生学习物理的兴趣是十分有效的.当我们在学习浮力时,提一提伟大的物理学家阿基米德是如何攻破皇冠之迷的,原来是他在浴缸洗澡时发现的,并且还赤身裸体的跑到大街上大声喊叫地告诉人们他终于发现了:当我们在学习重力时,想到了伟大的物理学家牛顿被树上熟透的苹果打中了;当我们在学习杠杆时,说一说阿基米德发明的抛石机狠狠的打击了来攻城的敌人,还可以提到他的名言"如果给我一根足够长的杠杆,我可以撬起地球.     

哈里顿（Haryton，U B，1904-1996）俄国物理学家（Physicist，Russia）

哈里顿是前苏联发展原子弹的第二把手。他于1925年毕业于列宁格勒多科工业大学。1926-1928年，他被前苏联政府选派到卡文迪许实验室，在卢瑟福指导下工作，并获博士学位。他是卢瑟福的学生中去世最晚的。1931年他在化学物理研究所工作，研究金属蒸气的凝结和离心法分离气体的理论。1939年他和泽尔多维奇对铀的链式裂变反应进行了计算，他们发表于1939-1941年的一系列论文为后来苏联发展原子武器打下了基础。     

鳄鱼的性格水晶的心——邮票上的物理学家卡皮察

在剑桥大学的蒙德实验实门口，竖有三座引人注目的雕像：一个是出资兴建这座实验室的蒙德先生，另一个是农民模样的人，余下一个是只鳄鱼。那个农民模样的人就是著名物理学家卢瑟福，而那只鳄鱼就是为体现卢瑟福勇往直前的坚毅性格而雕塑的。“锷鱼”是俄国物理学家卡皮察为卢瑟福起的一个绰号。他说：“在俄国，鳄鱼是一家之父的象征，令人赞赏和敬畏，因为它有直挺挺的脖子，无法回头。     

漫谈读书与治学

读书与治学是许多青年人所关心的问题 .我只能就我比较熟悉的领域———自然科学 ,来谈这个问题 .但由于学问都是相互贯通的 ,所以推广出去 ,也可以供志在其他领域的青年人参考 .1　继承与创新科学的目的在于创新 ,但在创新之前需要了解科学的现状 ,哪些问题是已经解决了的 ,哪些问题是还没有解决的 ,有必要继承前人的传统 .伟大的科学家牛顿讲过 ,“我看得比别人远些 ,无非是我站在巨人的肩上” ;2 0世纪一位著名物理学家卢瑟福 (Ruth erfoldE)将这个问题说得很清楚 :“科学家并不依赖于某一个人的思想 ,而是依赖于千万人的身体智慧 ,千万…