´ERNEST RADERFORD I OTKRICE    ATOMSKOG JEZGRA               Branko Dragovi´ c       http://www.ipb.ac.rs/˜ dragovich     ...
“Rodjenje” atomskog jezgra 1911. g.                 E. Rutherford (1871-1937)   1   7. marta 1911. godine na sednici Manˇ ...
´Model atoma pre otkrica jezgra   1   Tokom 19. veka iskristalisao se pojam atoma u vidu       strukturne jedinice hemijsk...
´Ernest Rutherford (1871-1937): 100 g. od otkricaatomskog jezgra i 140 g. od rodjenja.  Periodi zivota prema mestu boravka...
1. PERIOD. 1871-1895: New Zealand.                                ˇ     Deda i otac doselili se iz Skotske na Novi Zeland ...
2. PERIOD. 1895-1898: Cavendish Laboratory,University of Cambridge, England.     Radi u grupi Tomsona. Nastavlja da radi n...
3. PERIOD. 1898-1907: McGill University, Montreal,Canada.     Raderford nastavlja rad na izuˇ avanju radioaktivnosti.     ...
4. 1907-1919: University of Manchester, England.     Nastavlja rad sa α-ˇ esticama, naroˇ ito rasejanje α-ˇ estica        ...
“Anatomija” atoma – eksperimenti sa rasejanjem  ˇα-cestica     Od 1909. g. eksperimenti (Geigera i Marsdena pod     rukovo...
                                                                                                  Hans Geiger (1882‐1945) ...
Prva strana rada Phil. Mag. 21 (6), 669–688 (1911).           Beograd - 2011             ´                            B. D...
ˇProcena velicine jezgra     Radijus jezgra je oko 104 puta manji od radijusa atoma.                 2e · Ze           E= ...
Saturnski Nagaoka model atoma (1904)                                                                                      ...
5. PERIOD. 1919-1937: Direktor CavendishLaboratory, University of Cambridge, England.     Nastavlja rad u nuklearnoj fizici...
ˇKratak zakljucak  E. Rutherford je otac nuklearne fizike: 1) pokazao da je  radioaktivnost spontana dezintegracija atoma; ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Ernest Rutherford and The Discovery of Atomic Nucleus

1,257 views
1,068 views

Published on

The SEENET-MTP Seminar: Trends in Modern Physics
19–21 August 2011, Niš, Serbia

Talk by Branko Dragovich, Institute of Physics, Belgrade

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,257
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
179
Actions
Shares
0
Downloads
19
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ernest Rutherford and The Discovery of Atomic Nucleus

  1. 1. ´ERNEST RADERFORD I OTKRICE ATOMSKOG JEZGRA Branko Dragovi´ c http://www.ipb.ac.rs/˜ dragovich dragovich@ipb.ac.rs Institut za fiziku Beograd Seminar za nastavnike fizike: Savremene metode nastave fizike 19 - 21. 08. 2011 Niˇs Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 1/15
  2. 2. “Rodjenje” atomskog jezgra 1911. g. E. Rutherford (1871-1937) 1 7. marta 1911. godine na sednici Manˇ esterskog c knjiˇ evnog i filozofskog druˇ tva Ernest Rutherford je z s odrˇ ao predavanje o rasejanju α− i β−zraka na folijama z zlata i strukturi atoma. 2 Rad je publikovan u aprilu u Proceedings of the ˇ Manchester Literary and Philosophical Society, a sira ˇ verzija je stampana u majskom broju Philosophical Magazine 21 (6), 669–688 (1911). 3 ˇ Ovi dogadjaji su objavili coveˇ anstvu “rodjenje” atomskog c jezgra i poˇ etak nuklearne ere. c 4 c ˇ Za ovakvo otkri´ e bio je potreban pravi covek, u pravo vreme i na pravom mestu. Bio je to Ernest Rutherford. Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 2/15
  3. 3. ´Model atoma pre otkrica jezgra 1 Tokom 19. veka iskristalisao se pojam atoma u vidu strukturne jedinice hemijskog elementa. 2 ¨ 1895. W.C. Rontgen otkrio X-zrake, a 1896. A.H. Becquerel otkrio prirodnu radioaktivnost. 3 1897. g. J.J. Thompson je otkrio elektron. 4 1904. g. Thomson uvodi “pudinski” model atoma: atom je u obliku pudinga sfernog oblika ravnomerno pozitivno naelektrisanog unutar kojeg su ravnomerno rasporedjeni elektroni, tako da je atom kao celina neutralan. 5 1909. g. eksperimenti Geigera i Marsdena (pod rukovodstvom Rutherforda) sa rasejanjem α-ˇ estica na c folijama zlata ne potvrdjuje “pudinski” model. J.J. Thompson (1856-1940) Plum pudding model Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 3/15
  4. 4. ´Ernest Rutherford (1871-1937): 100 g. od otkricaatomskog jezgra i 140 g. od rodjenja. Periodi zivota prema mestu boravka ˇ 1 1871-1895: New Zealand. 2 1895-1898: Cavendish Laboratory, University of Cambridge, England. 3 1898-1907: McGill University, Montreal, Canada. 4 1907-1919: University of Manchester, England. 5 1919-1937: Direktor Cavendish Laboratory, University of Cambridge, England. Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 4/15
  5. 5. 1. PERIOD. 1871-1895: New Zealand. ˇ Deda i otac doselili se iz Skotske na Novi Zeland u potrazi za boljim zivotom. ˇ 30 avgusta 1871. god. rodio se Ernest Rutherford (blizu grada Nelson) kao 4. od 12-ero dece. Samo je Ernesta sudbina bogato obdarila. ˇ Skolu i studije je zavrˇ io odliˇ no i kao najbolji. s c ˇ U toku skolovanja pokazivao je izrazit interes za matematiku i fiziku, ali i za druge predmete. Ve´ kao c student istakao se istraˇ ivanjem detekcije z elektromagnetnih talasa. ˇ Posle studija predaje u srednjoj skoli. 1895. dobija prestiˇ nu stipendiju i odlazi u Kevendiˇ z s laboratoriju, Univerzitet u Kembridˇ u, Engleska. z Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 5/15
  6. 6. 2. PERIOD. 1895-1898: Cavendish Laboratory,University of Cambridge, England. Radi u grupi Tomsona. Nastavlja da radi na detekciji elektromagnetnih talasa i napravio 1896. g. detektor koji ˇ registruje ELM-talase na rastojanju 3 km, sto je tada bio svetski rekord. U periodu 1895-1897. dogodila su se 3 krupna otkri´ a: c Rentgenski zraci (1895), Bekerelovi zraci (1896), Tomsonovo otkri´ e elektrona (1897). c Raderford napuˇ ta istraˇ ivanja detekcije elektromagnetnih s z talasa i posve´ uje se istraˇ ivanju Bekerelovih zraka. c z Stavlja Bekerelove zrake pod elektriˇ no i magnetno polje i c zakljuˇ uje da postoje tri komponente koje naziva alfa c ˇ ˇ cestice, beta cestice i potom joˇ gama zraci. Time se s zavrˇ ava njegov prvi period boravka u Kevendiˇ s s laboratoriji. Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 6/15
  7. 7. 3. PERIOD. 1898-1907: McGill University, Montreal,Canada. Raderford nastavlja rad na izuˇ avanju radioaktivnosti. c Uvodi pojam polu-ˇ ivota radioaktivnih elemenata. z Pokazuje (u saradnji s hemiˇ arem Frederiko Sodi) da je c prirodna radiaktivnost spontana transmutacija nekih hemijskih elemenata. Radi na utvrdjivanju hemijskog sastava α-ˇ estica i c demonstrira da su to atomi helijuma bez 2 elektrona. 1900. g. odlazi na odmor u Novi Zeland i vra´ a se c ˇ oˇ enjen. 1903. g. je izabran za clana Londonskog z kraljevskog druˇ tva (engleska akademija nauka). s Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 7/15
  8. 8. 4. 1907-1919: University of Manchester, England. Nastavlja rad sa α-ˇ esticama, naroˇ ito rasejanje α-ˇ estica c c c na fojijama zlata i nekih drugih metala. 1908. g. dobija Nobelovu nagradu iz hemije ”for his investigations into the disintegration of the elements, and the chemistry of radioactive substances”. Raderford: ”Imao sam posla sa mnogim transformacijama sa raznim periodima, ali najbrˇ a od svih je moja sopstvena z transformacija za jedan momenat iz fiziˇ ara u hemiˇ ara”. c c 1911. g. Raderford objavljuje svoje najve´ e otkri´ e – c c otkri´ e atomskog jezgra. c 1917. g. Raderford (kao prvi pravi alhemiˇ ar) vrˇ i prve c s eksperimente iz veˇ taˇ ke transmutacije elementa u s c nuklearnoj reakciji α + 14 N → 17 O + p, ˇ gde je p konstituent jezgra i naziva tu cesticu proton. Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 8/15
  9. 9. “Anatomija” atoma – eksperimenti sa rasejanjem ˇα-cestica Od 1909. g. eksperimenti (Geigera i Marsdena pod rukovodstvom Rutherforda) rasejanja α- i β-ˇ estica iz c radiuma na folijama zlata i nekih drugih metala. Nerelativistiˇ ki izraz za diferencijalni efikasni presek c 2 Ze2 dσ(θ) = dΩ 8πε0 mv 2 sin2 θ 2 Šema aparature Rasejanje alfa-zraka Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 9/15
  10. 10.                            Hans Geiger (1882‐1945)                                   Ernest Marsden (1889‐1970)                                                                   Geiger i Rutherford (1912)    Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 10/15
  11. 11. Prva strana rada Phil. Mag. 21 (6), 669–688 (1911). Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 11/15
  12. 12. ˇProcena velicine jezgra Radijus jezgra je oko 104 puta manji od radijusa atoma. 2e · Ze E= , E ∼ 5Mev , R ∼ 10−12 cm 4πε0 R Skoro sva masa atoma (viˇ e od 99,9%) je skoncentrisana s u jezgru. Sve pozitivno naelektrisanje je u jezgru atoma i jednako Q = Ze. Poˇ etni (Rutherfordov, planetarni) izgled atoma c Rutherfordov atom Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 12/15
  13. 13. Saturnski Nagaoka model atoma (1904)                   Hantaro Nagaoka (1865‐1950)                            Saturnski Nagaoka model atoma (1904)  Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 13/15
  14. 14. 5. PERIOD. 1919-1937: Direktor CavendishLaboratory, University of Cambridge, England. Nastavlja rad u nuklearnoj fizici. Rukovodi Kevendiˇs ˇ laboratorijom, gde se skoluju mnogi istaknuti nuklearni i drugi fiziˇ ari. c 1920. predvideo postojanje neutrona u jezgru, kojeg je ˇ 1932. otkrio Cedvik (J. Chadwick). 1925-30. Predsednik Royal Society of London. 1931. dobio titulu “The Lord Rutherford of Nelson”. Umro 1937. i sahranjen u Westminster Abbey (London) pored Njutna, Faradeja, Darvina, Kelvina... Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 14/15
  15. 15. ˇKratak zakljucak E. Rutherford je otac nuklearne fizike: 1) pokazao da je radioaktivnost spontana dezintegracija atoma; 2) otkrio strukturu atoma; 3) prvi uspeˇ an alhemiˇ ar. s c http://youtu.be/wzALbzTdnc8 H V A L A Beograd - 2011 ´ B. Dragovic Nuklearno jezgro 15/15

×