論述19世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)對物理學發(fā)展的意義

論述19世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)對物理學發(fā)展的意義論述19世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)對物理學發(fā)展的意義論述19世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)對物理學發(fā)展的意義xxx公司論述19世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)對物理學發(fā)展的意義文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度敘述十九世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)的時間、人物和歷史意義。學院：專業(yè)：學號：姓名：日期：論述19世紀末物理學三大發(fā)現(xiàn)對物理學發(fā)展的意義19世紀末，物理學上出現(xiàn)了三大發(fā)現(xiàn)，即X射線、放射性和電子。這些新發(fā)現(xiàn)猛烈地沖擊了道爾頓關于原子不可分割的觀念，從而打開了原子和原子核內(nèi)部結構的大門，揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。1895年11月8日到12月28日，德國物理學家倫琴在研究陰極射線時，發(fā)現(xiàn)了具有驚人貫穿能力的X射線。19世紀末，陰極射線是物理學研究課題，許多物理實驗室都開展了這方面的研究。1984年11月8日，倫琴將陰極射線管放在一個黑紙袋中，關閉了實驗室燈源，他發(fā)現(xiàn)當開啟放電線圈電源時，一塊涂有氰亞鉑酸鋇的熒光屏發(fā)出熒光。用一本厚書，2-3厘米奪取的木板或幾厘米厚的硬橡膠插在放電管和熒光屏之間，仍能看到熒光。他又用盛有水、二硫化碳或其他液體進行實驗，實驗結果表明它們也是“透明的”，銅、銀、金、鉑、鋁等金屬也能讓這種射線透過，只要它們不太厚。倫琴意識到這可能是某種特殊的從來沒有觀察到的射線，它具有特別強的穿透力。他一連許多天將自己關在實驗室里，集中全部精力進行徹底研究。6個星期后，倫琴確認這的確是一種新的射線。1895年12月22日，倫琴和他夫人拍下了第一張X射線照片。

天然放射性的發(fā)現(xiàn)與X射線的發(fā)現(xiàn)直接相關。1895年末，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后，把他的論文的預印本和一些X射線照片分別寄給了歐洲各國著名的物理學家，其中包括法國科學家龐加萊。在1896年1月20日的法國科學院每周例會上，龐加萊展示了倫琴的論文和照片，立即引起了貝克勒耳的極大興趣。了解到X射線是從管子正對著陰極的區(qū)域也就是玻璃管壁發(fā)出熒光的區(qū)域發(fā)出的，貝克勒耳提出了這樣的猜測：X射線和熒光之間可能存在著某種聯(lián)系，能夠發(fā)出熒光的物質(zhì)可能同時也可以發(fā)出X射線。1896年，法國物理學家貝克勒爾在研究鈾鹽的實驗中，首先發(fā)現(xiàn)了鈾原子核的天然放射性。在進一步研究中，他發(fā)現(xiàn)鈾鹽所放出的這種射線能使空氣電離，也可以穿透黑紙使照相底片感光。他還發(fā)現(xiàn)，外界壓強和溫度等因素的變化不會對實驗產(chǎn)生任何影響。貝克勒爾的這一發(fā)現(xiàn)意義深遠，它使人們對物質(zhì)的微觀結構有了更新的認識，并由此打開了原子核物理學的大門。1898年，居里夫婦又發(fā)現(xiàn)了放射性更強的釙和鐳。由于天然放射性這一劃時代的發(fā)現(xiàn)，居里夫婦和貝克勒爾共同獲得了1903年諾貝爾物理學獎。此后，居里夫婦繼續(xù)研究了鐳在化學和醫(yī)學上的應用，并于1902年分離出高純度的金屬鐳。因此，居里夫人又獲得了1911年諾貝爾化學獎。在貝可勒爾和居里夫婦等人研究的基礎上，后來又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其它元素的許多放射性核素。以上發(fā)現(xiàn)，有力地推動了放射性現(xiàn)象的理論研究和實際應用。1897年，英國的湯姆遜和荷蘭的塞曼分別測定了陰極射線的荷質(zhì)比，確證了電子的存在。電子的發(fā)現(xiàn)和陰極射線的實驗研究聯(lián)系在一起的，而陰極射線的發(fā)現(xiàn)和研究又是以真空管放電現(xiàn)象開始的。早在1858年，德國物理學家普呂克在利用放電管研究氣體放電時發(fā)現(xiàn)了陰極射線。普呂克利用真空泵，發(fā)現(xiàn)隨著玻璃管內(nèi)空氣稀薄到一定程度時，管內(nèi)放電逐漸消失，這時在陰極對面的玻璃管壁上出現(xiàn)了綠色熒光。當改變管外所加的磁場時，熒光的位置也會發(fā)生變化，可見，這種熒光是從陰極所發(fā)出的射線撞擊玻璃管壁所產(chǎn)生的。關于陰極射線是什么許多科學家做過很多的研究，對此湯姆生設計了新的陰極射線管，通過進一步的實驗，湯姆生發(fā)現(xiàn)用不同的物質(zhì)材料或改變管內(nèi)氣體種類，測得射線粒子的荷質(zhì)比保持不變?？梢娺@種粒子是各種材料中的普適成分。他和他的學生又重新做了赫茲實驗，使用真空度更高的真空管和更強的電場，他觀察出陰極射線的偏轉(zhuǎn)，并計算出了陰極射線粒子（電子）的質(zhì)量-電荷比例，湯姆遜采用1891年喬治·斯托尼所起的名字——電子來稱呼這種粒子。X射線的發(fā)現(xiàn)轟動了全世界，反響快得驚人，因為人們深知X射線具有很高的實用價值和科學意義。它迅速用于外科診斷――倫琴名譽博士學位，后來又用于冶金學。X射線是領路島，導致放射性和電子發(fā)現(xiàn)――倫琴獲第一個諾貝爾物理獎?，F(xiàn)在已清楚，X射線可用高速電子流轟擊，由重金屬制成的靶而獲得。元素放射性的發(fā)現(xiàn)具有重大的科學和哲學意義。它打破了道爾頓的原子不可分論；它預示人類將獲得一種新的能源――原子能，即元素放出射線，同時產(chǎn)生大量的熱能。用很少物質(zhì)，可以獲得很高的能量，展示了能源的美好前景。電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子不可分的經(jīng)典的物質(zhì)觀，向人們宣告原子不是構成物質(zhì)的最小單元，它具有內(nèi)部結構，是可分的。電子的發(fā)現(xiàn)是與微觀物質(zhì)組成有最直接的關系，它是組成原子的普適成分，它的質(zhì)量比氫原子要小3個數(shù)量級。

三大發(fā)現(xiàn)集中在19～20世紀之交的年代里絕非偶然，有其深刻的社會背景和歷史淵源。19世紀末，歐洲的工業(yè)生產(chǎn)和新技術應用已初具規(guī)模，電力工業(yè)的發(fā)展，電光源的應用，促使科學家研究氣體放電和真空技術，新的電源及真空泵的相繼問世為陰極射線的發(fā)現(xiàn)奠定了技術基礎，而x射線以及電子的發(fā)現(xiàn)正是進一步研究陰極射線的直接成果，放射性的發(fā)現(xiàn)則是貝克勒爾對x射線的產(chǎn)生及鈾鹽磷光的深入研究后獲得的，這也是鈾鹽被廣泛應用于科研及生產(chǎn)領域的必然結果。世紀之交的三大發(fā)現(xiàn)，打破了人們的傳統(tǒng)觀念，沖擊了原子不可分割的經(jīng)典理論，在科學界乃至哲學界都產(chǎn)生了重大的影響。實驗上的新發(fā)現(xiàn)，促進了理論上的大發(fā)展。相對論和量子力學的誕生，使物理學發(fā)展到了一個新的高峰，列寧曾對當時的情況作了精辟的分析，他指出：“自然界中的一切界限，都是有條件的相對的，可變動的，它表示我們的智慧接近于認識物質(zhì)：“現(xiàn)代物理是在臨產(chǎn)中，它正在生產(chǎn)辯證唯物主