Էռնեստ Ռեզերֆորդ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Picto Info sciences exactes.png
Էռնեստ Ռեզերֆորդ
Ernest Rutherford

Ծնվել է օգոստոսի 30, 1871
Նոր Զելանդիա Սպրինգ Գրուվ
Մահացել է հոկտեմբերի 19, 1937,
Անգլիա Քեմբրիջ, Անգլիա
Բնակության վայր(եր) Անգլիա Անգլիա
Ազգություն անգլիացի
Գիտական ոլորտ Ֆիզիկա
Քիմիա
Հաստատություն(ներ) Մաքգիլլի համալսարան
Մանչեսթերի համալսարան
Ալմա մատեր Քենթրբերի համալսարան
Գիտական ղեկավար Ջոզեֆ Ջոն Թոմսոն
Հայտնի է որպես Միջուկային ֆիզիկայի «հայր»
Ազդել է Պյոտր Կապիցա
Պատրիկ Բլեկետ
Ֆրեդերիկ Սոդդի
Էռնեստ Ուոլտոն
Ջեյմս Չադվիկ
Ջոն Կոկրոֆտ
Էդուարդ Վիկտոր Էփլթոն
Պարգևներ Նոբելյան մրցանակ Քիմիայի Նոբելյան մրցանակ
Մատտեուչի շքանշան
Կոպլիի շքանշան
Ֆրանկլինի շքանշան
United-kingdom336.gif Knight Bachelor ribbon.svg
Աշխատությունները Վիքիդարանում

Էռնեստ Ռեզերֆորդ (անգլ.՝ Ernest Rutherford; օգոստոսի 30, 1871, Սպրինգ Գրուվ, Նոր Զելանդիա - հոկտեմբերի 19, 1937, Քեմբրիջ, Անգլիա), անգլիացի ֆիզիկոս, ծնունդով Նոր Զելանդիայից։

Որպես α-մասնիկների աղբյուր Ռեզերֆորդն օգտագործեց կապարե գլանի մեջ տեղադրված ռադիումի պատրաստուկ: Նեղ ճեղքից α-մասնիկների հոսքն ընկնում էր ոսկու մի քանի միկրոն հաստությամբ թիթեղի վրա: Թիթեղի ետևում դրված էր ցինկի սուլֆիդով պատված էկրանը, որին բախվելով` α-մասնիկն առաջ էր բերում առկայծում:

Իր փորձարարական հայտնագործություններով Ռեզերֆորդը դրեց ատոմի կառուցվածքի և ռադիոակտիվության ժամանակակից ուսմունքի հիմքերը։ Նա առաջինն է ուսումնասիրել ռադիոակտիվ նյութերի ճառագայթման բաղադրությունը։ Ռեզերֆորդը բացահայտել է ատոմային միջուկների գոյությունը և առաջինն է իրականացրել ատոմային միջուկների արհեստական փոխակերպումները։ Նրա դրած բոլոր փորձերը ունեին հիմնարար բնույթ, աչքի էին ընկնում բացառիկ պարզությամբ և հստակությամբ։

Կենսագրություն[խմբագրել]

Է. Ռեզերֆորդը գիտափորձով ցույց տվեց, որ ատոմն ունի միջուկային կառուցվածք, ընդ որում՝ միջուկն ունի դրական լիցք և ատոմում զբաղեցնում շատ փոքր ծավալ։ Այդուհանդերձ, ատոմի գրեթե ողջ զանգվածը կենտրոնացած է միջուկում։

1910 թվականին գիտնականը, իր աշակերտների հետ որպես թիրախ ընտրելով մեծ պլաստիկությամբ օժտված ոսկու բարակ թիթեղը, դա «ռմբակոծում» է a(ալֆա) մասնիկներով, որոնց մեծ մասն անարգել անցնում էր թիթեղի միջով և հետք թողնում դրա հետևում տեղադրված լուսարձկող էկրանի վրա։Այդ մասնիկների շատ փոքր մասն էր շեղվում ուղիղ ընթացքից և միայն հատուկենտներն էին վերադառնում։

Հետագայում, պատմելով իր հանրահայտ գիտափորձի և a-մասնիկնների հատադարձի մասին, Է. Ռեզերֆորդը այսպես է նկարագրել այդ ուշագրավ երևոյթը.

Aquote1.png «Դա նույնքան անհավանական է, որքան եթե 15-դույմանոց արկով կրակեք ծխախոտի թղթի վրա, և արկը դարձացատկով հետ դառնա ու ընկնի ձեզ վրա»։ Aquote2.png


Գիտական գործնեություն[խմբագրել]

1911 Solvay conference.jpg
Transmutacion de rutherford.png

Էռնեստ Ռեզերֆորդն իր առջև նպատակ դրեց ստուգել ատոմի Թոմսոնի մոդելի իսկությունը: Այդ ժամանակ արդեն հայտնի էր նյութերի հետազոտման α-մասնիկների ցրման եղանակը: α-մասնիկը հելիումի իոնացված (առանց էլեկտրոնների) ատոմ է, որի զանգվածը մոտ 7350 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից, իսկ լիցքը հավասար է էլեկտրոնի լիցքի բացարձակ արժեքի կրկնապատիկին:

Որպես α-մասնիկների աղբյուր Ռեզերֆորդն օգտագործեց կապարե գլանի մեջ տեղադրված ռադիումի պատրաստուկ: Նեղ ճեղքից α-մասնիկների հոսքն ընկնում էր ոսկու մի քանի միկրոն հաստությամբ թիթեղի վրա: Թիթեղի ետևում դրված էր ցինկի սուլֆիդով պատված էկրանը, որին բախվելով` α-մասնիկն առաջ էր բերում առկայծում:

Ռեզերֆորդը չափեց ընկնող փնջի ուղղության նկատմամբ տարբեր անկյունների տակ ցրված α-մասնիկների քանակը: Ըստ Ռեզերֆորդի, եթե Թոմսոնի մոդելը ճիշտ էր, ապա ատոմում դրական լիցքավորված նյութը շատ նոսր պետք է լիներ (ջրից 20 անգամ նոսր), և α-մասնիկների փունջն իր շաևժման ուղղությունն էական չափով չպետք է փոխեր: Իսկապես, քանի որ α-մասնիկները մոտ 7350 անգամ ծանր էին էլեկտրոններից և մեծ արագությամբ ընկնում էին ոսկու թիթեղի վրա, ապա էլեկտրոնները չեն կարող էականորեն փոխել դրանց հետագիծը:

α-մասնիկների հետագիծը կարող է փոխել ատոմի դրական լիցքը` կուլոնյան վանողությա ուժի պատճառով: Հավարկների համաձայն` այդ ուժն ամենամեծ արժեքն է ընդունում ատոմի գնդի (ատոմի) մակերևույթին, իսկ ատոմի կենտրոնում այն հավասար է 0-ի:

Ռեզերֆորդի փորձերը ցույց տվեցին, որ α-մասնիկների մեծամասնությունն անցնում է թիթեղի միջով` առանց փոխազդելու նրա հետ, իսկ ոչ մեծ թվով մասնիկներ շեղվում են մի քանի աստիճանով: Մեծ անկյունների տակ էկրանին հարվածում էին հատուկենտ α-մասնիկներ:

Ռեզերֆորդը, չակնկալելով դրական արդյունք, այնուամենայնիվ, իր աշխատակիցներից մեկին հանձնարարեց երկրորդ էկրանը տեղադրել թիթեղից առաջ ու չափումներ կատարել: Պարզվեց, որ թիթեղից ետ թռչող α-մասնիկներ հայտնաբերվել էին: Թոմսոնի մոդելի շրջանակներում այդ փաստը բացատրելն անհնար էր: Ռեզերֆորդի պատկերավոր համեմատությամբ` դա հավասարազոր էր նրան, որ 15-դյույմանոց արկով ծխախոտե թղթին կրակելիս արկը, թղթից անդրադառնալով, հարվածեր կրակողին:

Այսպիսով, Ռեզերֆորդը փորձնականորեն հաստատեց, որ α-մասնիկները, բախվելով ոսկու ատոմներին, փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը, իսկ դրանց մի փոքր մասը ետ է շպրտվում թիթեղից, այսինքն` շեղվում է 90 աստիճանից մեծ անկյունով: α-մասնիկը կարող է ետ շպրտվել` հանդիպելով իրենից զգալի մեծ զագված ունեցող, տարածության փոքր մասում տեղայնացված և դրականորեն լիցքավորված մասնիկի:

Այս արդյուքները բացատրելու համար Ռեզերֆորդը ենթադրեց, որ ատոմի համարյա ողջ զանգվածը տեղադրված է նրա կենտրոնում` միջուկում: α-մասնիկների մեծ մասն անարգել անցնում է ատոմի միջով. այն մասնիկները, որոնք անցնում են միջուկին շատ մոտիկ, շեղվում են իրենց նախնական ուղղությունից, և միայն միջուկին շատ մոտեցած մասնիկներն են ցրվում 90 աստիճանից մեծ անկյուններով:

Ընդհանրացնելով փորձում ստացված արդյունքները`1911 թվականին Ռեզերֆորդը առաջարկեց ատոմի նոր` մոլորակային մոդել: Ըստ այդ մոդելի` ատոմի կենտրոնում գտնվում է միջուկը, որտեղ կենտրոնացված է ատոմի գրեթե ողջ զանգվածը և որը լիցքավորված է դրական լիցքով` դրական լիցքավորված մասնիկները պրոտոններն են: Քանի որ ատոմն էլեկտրաչեզոք է, ուրեմն ատոմում կա պրոտոնների թվին հավասար էլեկտրոն, որոնք պտտվում են միջուկի շուրջը:

Մրցանակներ[խմբագրել]

Ռեզերֆորդը Նոբելյան մրցանակ է ստացել քիմիայի բնագավառում 1908 թվականին ատոմի կառուցվածքի և ռադիոակտիվ նյութերի քիմիայի ուսումնասիրությունների համար։

Աղբյուր[խմբագրել]

  • Գ. Յա. Մյակիշև, Բ. Բ. Բուխովցև «Ֆիզիկա», 1992 թ, «Լույս» հրատարակչություն

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]