现代科技 八、物理学危机与物理学革命 (一)19世纪末物理学的三大发现及其意义 1.电子的发现:19世纪下半叶,人们在研究放电现象时发现,在放电管内的气体足够稀薄的情况 下,阴极便发出一种射线,这就是阴极射线。阴极射线究竟是什么东西?英国物理学家J.J汤姆孙指 出,阴极射线为带电微粒所组成。他决心以实验来证明这一点 A.1897年汤姆孙公布了研究结果,既确认了阴极射线是带负电的微粒子流,又测定了这些微粒子 所带电荷与其质量之比即荷质比。据此他推断,构成阴极射线的微粒子的质量比氢离子小得很多 后来他更认定,这种微粒就是基本电荷的负载者,也就是“电子”。 B.电子的发现不仅使电学的研究深入一个层次,而且打破了以往以为原子不可分的传统观念,为 物质结构的研究深入到一个层次开辟了道路 2.X射线的发现:ⅹ射线也是在研究阴极射线时偶然发现的。1895年末,德国物理学家伦琴在研 究阴极射线时偶然注意到一种奇特的现象。他把放电管用黑纸包裏起来在暗室里做实验时,忽然注 意到离放电管几十厘米远的荧屏出现了亮光。他取来书本、木板、铝片等多种物件加以阻挡,看到 其中有些东西能使荧屏停止发光,有些东西则毫无影响。人们已经知道阴极射线是不能穿透玻璃壁 的,伦琴于是断定 放电管在工作时除了产生阴极射线之外,必定还发出第二种穿透力很强而又看不见的射线。为了确 证他的发现和进一步了解这种射线的特性,他连续几个星期废寝忘食地重复他的实验,在这年的年 底公布了他的发现。他称这种射线为“X射线”(“X”通常用于表示“未知”的意思),表明他对这 种射线的本质尚无所知 A.X射线是在研究阴极射线的本质时由德国物理学家伦琴发现的。X射线发现之后,直到1912年 德国物理学家劳厄才证实它是一种波长很短的电磁波。后来人们又弄明白X射线是原子的内层电子跃 迁所产生的电磁辐射 B.X射线的发现扩展了人们对电磁波的认知范围。现在它已经广泛应用于医学,在科学研究上(尤 其是晶体结构的研究)和工业上(如金属制品的探伤)以及在其他许多领域里也有广泛而重要的用途。 3.放射性的发现:当放电管产生阴极射线时,面对阴极的玻璃壁发出荧光,那时有不少人误以为 荧光是X射线的来源,法国巴黎工艺学院教授贝可勒尔也是其中之一。1896年的一天,他把一种能够 发出荧光的物质——硫酸钾铀酰置于用黑纸严密包封的照相底片上,一并放在阳光下照射几个小 时,他的意图是使硫酸钾铀酰发出较强的荧光,用以观察荧光对底片的作用。当他随后检验那些底 片时,看到它们是感光了。他因此以为可以证实X射线是由荧光产生的。但几天以后的事实却表明他 错了。那时巴黎连续两天阴天,他无法继续他的实验,便把那些密封的底片放到黑暗的抽屉里,硫 酸钾铀酰也顺手放在底片上面。又过了几天,他想象那些硫酸钾铀酰未经阳光长时间照射,所发荧 光不强,底片上的暗影必定很淡,于是便把它冲洗出来看个究竟。结果是他看到底片上暗影的颜色 依然很深。他终于认识到,使底片感光的辐射与荧光并没有联系,而只与硫酸钾铀酰这种物质直接 有关。又经过反复的实验研究,几天之后他就弄明白所有铀盐都能自发发出某种辐射,这种辐射不 仅能在照相底片上留下痕迹,并能使气体离子化而成为导电体 A.现在我们把物质能自发产生某种辐射的性质叫做放射性,那些能自行发生辐射的物质叫做放射 性物质。放射性的产生是一种元素的原子蜕变为另一种元素的原子时所发生的现象,这些原子放出 某种粒子后便自发地转变成为另一种元素的原子,直至不再发生蜕变,不再具有放射性。 B.近代科学家都认为一种化学元素是绝对不会变成另一种化学元素的,放射性的发现,使科学 界大为震惊。这一发现不仅在物理学发展史上有重要意义,也开创了后来放射化学研究的新领域现代科技 八、物理学危机与物理学革命 (一)19世纪末物理学的三大发现及其意义 1．电子的发现：19世纪下半叶，人们在研究放电现象时发现，在放电管内的气体足够稀薄的情况 下，阴极便发出一种射线，这就是阴极射线。阴极射线究竟是什么东西?英国物理学家J．J汤姆孙指 出，阴极射线为带电微粒所组成。他决心以实验来证明这一点。 A．1897年汤姆孙公布了研究结果，既确认了阴极射线是带负电的微粒子流，又测定了这些微粒子 所带电荷与其质量之比即荷质比。据此他推断，构成阴极射线的微粒子的质量比氢离子小得很多。 后来他更认定，这种微粒就是基本电荷的负载者，也就是“电子”。 B．电子的发现不仅使电学的研究深入一个层次，而且打破了以往以为原子不可分的传统观念，为 物质结构的研究深入到一个层次开辟了道路。 2．X射线的发现：X射线也是在研究阴极射线时偶然发现的。1895年末，德国物理学家伦琴在研 究阴极射线时偶然注意到一种奇特的现象。他把放电管用黑纸包裹起来在暗室里做实验时，忽然注 意到离放电管几十厘米远的荧屏出现了亮光。他取来书本、木板、铝片等多种物件加以阻挡，看到 其中有些东西能使荧屏停止发光，有些东西则毫无影响。人们已经知道阴极射线是不能穿透玻璃壁 的，伦琴于是断定， 放电管在工作时除了产生阴极射线之外，必定还发出第二种穿透力很强而又看不见的射线。为了确 证他的发现和进一步了解这种射线的特性，他连续几个星期废寝忘食地重复他的实验，在这年的年 底公布了他的发现。他称这种射线为“X射线”(“X”通常用于表示“未知”的意思)，表明他对这 种射线的本质尚无所知。 A．X射线是在研究阴极射线的本质时由德国物理学家伦琴发现的。X射线发现之后，直到1912年 德国物理学家劳厄才证实它是一种波长很短的电磁波。后来人们又弄明白X射线是原子的内层电子跃 迁所产生的电磁辐射。 B．X射线的发现扩展了人们对电磁波的认知范围。现在它已经广泛应用于医学，在科学研究上(尤 其是晶体结构的研究)和工业上(如金属制品的探伤)以及在其他许多领域里也有广泛而重要的用途。 3．放射性的发现：当放电管产生阴极射线时，面对阴极的玻璃壁发出荧光，那时有不少人误以为 荧光是X射线的来源，法国巴黎工艺学院教授贝可勒尔也是其中之一。1896年的一天，他把一种能够 发出荧光的物质——硫酸钾铀酰置于用黑纸严密包封的照相底片上，一并放在阳光下照射几个小 时，他的意图是使硫酸钾铀酰发出较强的荧光，用以观察荧光对底片的作用。当他随后检验那些底 片时，看到它们是感光了。他因此以为可以证实X射线是由荧光产生的。但几天以后的事实却表明他 错了。那时巴黎连续两天阴天，他无法继续他的实验，便把那些密封的底片放到黑暗的抽屉里，硫 酸钾铀酰也顺手放在底片上面。又过了几天，他想象那些硫酸钾铀酰未经阳光长时间照射，所发荧 光不强，底片上的暗影必定很淡，于是便把它冲洗出来看个究竟。结果是他看到底片上暗影的颜色 依然很深。他终于认识到，使底片感光的辐射与荧光并没有联系，而只与硫酸钾铀酰这种物质直接 有关。又经过反复的实验研究，几天之后他就弄明白所有铀盐都能自发发出某种辐射，这种辐射不 仅能在照相底片上留下痕迹，并能使气体离子化而成为导电体。 A．现在我们把物质能自发产生某种辐射的性质叫做放射性，那些能自行发生辐射的物质叫做放射 性物质。放射性的产生是一种元素的原子蜕变为另一种元素的原子时所发生的现象，这些原子放出 某种粒子后便自发地转变成为另一种元素的原子，直至不再发生蜕变，不再具有放射性。 B．近代科学家都认为一种化学元素是绝对不会变成另一种化学元素的，放射性的发现，使科学 界大为震惊。这一发现不仅在物理学发展史上有重要意义，也开创了后来放射化学研究的新领域