Дәріс тақырыбы: Физика тарихы курсына кіріспе
жүктеу/скачать 1,58 Mb.
|
| Радиоактивті түрленулердің ашылуы. Атом энергиясының идеясы.
XIXғ. аяғы мен XX бірінші бесжылдағындағы жаңалықтар, физикалық дүниетанымдағы революцияларға әкеп соқтырды. Өзгеріссіз атомдар туралы, заттың өзгеріссіз сипаты ретіндегі масса туралы, дүниенің физикалық көрінісінің шартсыз негізі ретіндегі Ньютонның заңдары туралы, абсолюттік кеңістік пен уақыт жөніндегі көзқарастар қиратылды, үзіліссіз үрдістерде дискреттіктер байқалды. Уранның, торидің, полонийдің және радийдің атомдары жансыз бөлшектер болып табылмайды, олар активті, сәулелер шығаратын бөлшектер болып табылады. Бұл сәулелердің табиғаты бірқатар ғалымдармен зерттелген, бірақ бірінші болып радиоактивті сәулелерді байқаған Резерфорд. 1899 жылы жарияланған «уранның сәулеленуі және онымен пайда болатын электроөткізгіштік» атты мақаласында, ол электрлік тәсілмен, уранның сәулеленуінің күрделі құрамын айқындаған болатын. 1900 жылы Вилар терең өтетін әлсіз сәулеленуді ашқан болатын. Вилардың бұл сәулелері ϒ-сәулелер деп аталатын болды. Алайда α, β, ϒ сәулелердің өзара айырмашылығы тек қана өту қабілетінде ғана емес екені анықталды. 1900 жылы Беккерель β сәулелер, магниттік сәулемен катодты сәулелер ығыстырылатын жаққа бұрылады екенін көрсетті. Резерфорд β сәулелер жайында электрондар жайлы айтады. 1901 жылы В. Кауфман β сәулелермен тәжірбиелер жүргізу кезінде массаның жылдамдықпен тәуелділігін байқаған болатын. 1903 жылдың ақпанында Резерфорд бағыты өзгермейтін деген α сәулелердің қатты «магниттік және электрлік» өрістерде бағытынын өзгеретінің көрсеткен болатын. Бұл сәулелер катодты сәулелермен салыстырғандағы қарама – қарсы бағытқа өзгереді, нәтижесінде олар үлкен жылдамдықпен қозғалатын оң зарядталған бөлшектерден тұру керек. 1903 жылдың сәуірі мен мамырында Резерфорд пен Соридің жаңа еңбектері жарық көрген болатын – «Радий мен торийдің радиоактивтілігінің салыстырмалы сәулеленуі» және «Радиоактивті түрленулер». Енді олар, «радиоактивті түрленудің барлық зерттелген жағдайлары бір бөлшектен екінші бөлшектің алынуы жайлы толық қанды айтып жатыр. Бірнеше түрленулер болған кезде олар бір уақытта емес, бірінен кейін бірі жүріп жатады». Өздерінің зерттеулерінен Резерфорд та, Содди де «жаңа радиобелсенді элементтердің бар екендігі, және де олар тым аз мөлшерде болсада, оларды радиобелсенділігі бойынша анықтауға болады» деген маңызды салдар шағарады. Резерфордтың да, Соддидің де көріпкелділігі өте тамаша дәлелденді. Жұбайлар Кюримен, Резерфордпен және Соддимен анықталған радиохимия әдістері, жаңа элементтерді анықтаудағы өте мықты құрал болды. Резерфор және Содди радоибелсенді түрленулердің энергиясы жайлы негізқалаушы сұрақтарды жанап өткен болатын. Радиймен шығарылатын α бөлшектердің энергиясын есептей отырып, олар «радиобелсенді түрленулердің энергиясы кез-келген малекулярлық түрленулердің энергиясынан жоқ дегенде 20 000 не болмаса миллион есе көп» деген тұжырымға келген болатын. Олар сонымен қатар «атомда жасырылған энергияның мөлшері, қарапайым химиялық түрлену кезіндегі бөлінетін энергиядан әлде қайда көп» деп санайды. Фредерик Содди 1877 жылдың 2 қырқүйегінде дүниеге келген. 1896 жылы Оксфордтағы университетті тәмамдаған. Оның аты ғылым тарихына «Резерфордпен бірге радиобелсенді түрленулердің теориясына» келгеннен бастап енген болатын. 1904 – 1914 жылға дейін Содди Глазгодағы университеттің профессоры болған. Бұл жерде ол Фпянстан тәуелсіз «радиобелсенді ығысу заңын» (1913) ашып, изотоптар түсінігін енгізеді. 1914 – 1919 Содди Абердин университетінің профессоры, ал 1919 – 1936 жылға дейін ол Оксфорд университетінің профессоры. 1921 жылы Содди химия бойынша Нобель сыйлығының иегері болды. Оның қаламсабына радиобелсенділік және радиохимия бойынша бірқатар кітаптар ие. Ф. Содди 1956 жылдың 22 қыркүйегінде қайтыс болды. Ф. Содди атомның ішіндегі энергияны босатып шығару тапсырмасының үлкен қиындығын және осы тапсырманы шешу үшін сол кездегі құралдардың жетіспеушілігін анық көрген, бірақ ғылым тарихының тәжірбиесі оның болашақта шешілетінін оған сендірген болатын. Кванттық теорияның Эйнштеннің жетілдіруі. Эйнштейн бөлінбейтін жарықтық бөлшектерге «тұтас күйінде жұтылып не болмаса пайда болатын» Ньютондық көз-қарастарға қайта оралған болатын. Бірақ бұл оралу жаңа, жоғары деңгейде жүзеге асқан болатын. Бұл кезде оптика толқындық құбылыстарды жақсы зерттеген болатын. Эйнштейн кванттарды алғаш рет, жарықтың кванттық теориясы ерекше айқындалған жерде байқаған: фотоэффект құбылысында. Оған сәулеленудің кванттық сипаты тек қана спектрдің қысқа толқынды аймағында, Вин заңының қолданылу аймағында айқын көрінген болатын. Тек қана бір жылдан кейін ғана ол, кванттар Планк заңының негізі болып табылатынын түсінген еді. Ғылымның тарихының дамуының кездейсоқтығы, физикада кванттардың, оларды ең қиын байқалатын жерден пайда болғаны: қара сәулелену заңында. Эйнштейн кванттық теорияға тура жолмен жүріп, жарық теориясына кванттық көзқарастардың енгізілуінің қажет екендігін бірден байқаған болатын. Ол жарықтың пайда болуының және жұтылуының кванттық заңдармен сипатталатынын анық көрген болатын. Эйнштейннің еңбегінің негізі, енергияның квантталатыны, еш өзгеріссіз қалды. Эйнштейннің кванттардың идеясын жаңа аймақтарға кеңіткені басты олжа болып табылады. №20 Дәріс жүктеу/скачать 1,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|