拉塞福誕辰(Ernest Rutherford | 農藥百科
那些極少數被金箔彈回來的α粒子就是撞上了金原子的原子核。漂亮!實驗所顯示各種角度的散射也都符合這個模型的計算結果。只是他遲疑著該如何發表這個理論。倒 ...
【科學史上的今天】8/30——拉塞福誕辰(Ernest Rutherford, 1871-1937)
「這簡直就像是朝著一張紙巾發射十五吋砲彈,結果砲彈卻彈回來打到你自己!」1909年,拉塞福聽到研究助理蓋格(Hans Geiger )(多年後他將發明偵測輻射的蓋格計數器)向他報告奇特的實驗結果:一些α粒子被薄薄的金箔反彈回來,當下不禁浮現這個畫面。
這真是太奇怪了!根據他的業師湯姆森(Sir Joseph John Thomson,1856-1940)的原子模型,原子組成應該是電子平均散佈在帶正電的均勻物質中,就像是梅子鑲嵌在布丁中那樣。但既然射向金箔的絕大部分α粒子都毫無阻礙地穿過去,表示布丁本身阻擋不了α粒子;而電子的質量又是如此微小,根本不可能將重它三千倍以上的α粒子彈開,那麼那些反彈回來的α粒子到底撞到了什麼?
當時他百思不解,最後他終於想到一個與湯姆森截然不同的模型:原子內部帶正電的物質全部集中在小小一處,稱為原子核;電子則像行星繞著太陽一樣繞著原子核轉。那些極少數被金箔彈回來的α粒子就是撞上了金原子的原子核。
漂亮!實驗所顯示各種角度的散射也都符合這個模型的計算結果。只是他遲疑著該如何發表這個理論。倒不是畏於湯姆森在粒子物理界的位高權重,而是對拉塞福而言,這樣公然打擊湯姆森多少帶有弒父的意味!
是的,1895年他從邊陲地帶的紐西蘭來到英國劍橋跟著湯姆森做研究,被多少人視為土包子,等著看笑話。幸而在湯姆森的無私指導下,他區分出兩種放射線並分別命名為α與β,才得以應聘前往加拿大一所大學當系主任。後來進一步發現α射線就是氦原子核,並確認了半衰期的現象(1905年,他利用半衰期算出一塊岩石樣本已有五億年歷史,打破原本普遍認為地球年紀只有數千萬年的迷思),因而於1908年得到諾貝爾化學獎(不過他也不懂為何不是物理獎?)。湯姆森可說是他的恩師啊!
兩年後終於有個絕佳的機會──湯姆森的一位學生再度發表一個支持正電均勻分布於原子內的實驗結果,如此一來,拉塞福可藉由駁斥這個實驗結論來帶出他自己的實驗與模型,避免直接攻擊湯姆森...
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