Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Вплив експериментальних досліджень Томсона на розвиток фізики

Тип Реферат
Предмет Физика
Просмотров
1402
Размер файла
19 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Вплив експериментальних досліджень Томсона на розвиток фізики

Англійський фізик Джозеф Джон Томсон народився в Читхем-Хілл, передмісті манчестера, в сім'ї Джозефа Джеймса і Еми (у дівоцтві Суинделлс) Томсон. Оскільки батько, книгопродавець, хотів, щоб хлопчик став інженером, його у віці чотирнадцяти років послали в Оуэнс-коледж (нині Манчестерський університет). Проте через два роки батько помер, залишивши сина без засобів. Проте він продовжив навчання завдяки фінансовій підтримці своєї матері і стипендіальному фонду.

Оуенс-коледж зіграв важливу роль в кар'єрі Томсона, оскільки там був чудово обладнаний факультет і на відміну від більшості коледжів того часу читалися курси експериментальної фізики. Отримавши в Оуэнсе в 1876 р. звання інженера, Томсон поступив в Трініті-колледж Кембріджського університету. Тут він вивчав математику і її додатки до завдань теоретичної фізики. Ступінь бакалавра по математиці він отримав в 1880 р. Наступного року він був обраний членом вченої ради Трініті-колледжа і почав працювати в Кавендишской лабораторії в Кембріджі.

У 1884 г. Дж.У. Стрет, наступник Джейма Клерка Максвелла на посту професора експериментальної фізики і директора Кавендишской лабораторії, пішов у відставку. Томсон зайняв цей пост, незважаючи навіть на те, що йому було тоді всього двадцять сім років і він не добився ще скільки-небудь помітних успіхів в експериментальній фізиці. Проте його дуже цінували як математико-фізика, він активно застосовував максвелловскую теорію електромагнетизму, що і визнали достатнім при рекомендації його на цей пост.

Приступивши до своїх нових обов'язків в лабораторії, Томсон вирішив, що головним напрямом його досліджень повинне стати вивчення електричної провідності газів. Особливо його цікавили ефекти, що виникають при проходженні електричного розряду між електродами, поміщеними в протилежних кінцях скляної трубки, з якої викачано майже усе повітря. Ряд дослідників, і серед них англійський фізик Уільям Крукс, звернули увагу на одне цікаве явище, що виникає в таких газорозрядних трубках. Коли газ стає досить розрідженим, скляні стінки трубки, розташовані на кінці, протилежному до катода (негативному електроду), починають флуоресціювати зеленуватим світлом, що, видно, відбувалося під впливом випромінювання, що виникає на катоді.

Катодні промені викликали в науковому середовищі величезний інтерес, а відносно їх природи висловлювалися найсуперечніші думки. Британські фізики в більшості своїй вважали, що ці промені є потоком заряджених часток. Навпаки, німецькі учені переважно схилялися до думки, що вони є обуреннями - можливо, коливаннями або струмами - в деякому гіпотетичному невагомому середовищі, в якому, як вони вважали, поширюється це випромінювання. З цієї точки зору катодні промені представлялися чимось на зразок високочастотної електромагнітної хвилі, подібної до ультрафіолетового світла. Німці посилалися на досліди Генріха Герца, який, як вважалося, виявив, що катодні промені, відхиляючись під впливом магнітного поля, залишаються нечутливими до сильного електричного поля. Передбачалося, що це спростовує думку, ніби катодні промені - це потік заряджених часток, бо електричне поле незмінно робить дію на траєкторію таких часток. Навіть якщо це було і так, проте експериментальні аргументи німецьких учених залишалися не цілком переконливими.

Дослідження катодних променів і пов'язаних з ними явищ пожвавилися у зв'язку з відкриттям Вільгельмом Рентгеном в 1895 р. рентгенівських променів. Між іншим, ця форма випромінювання, про яку раніше не підозрювали, також виникає в газорозрядних трубках (але не на катоді, а на аноді). Незабаром Томсон, працюючи разом з Ернестом Резерфордом, виявив, що опромінення газів рентгенівськими променями у величезній мірі збільшує їх електропровідність. Рентгенівські промені іонізували гази, тобто вони перетворювали атоми газу на іони, які на відміну від атомів заряджені і, отже, служать хорошими переносниками струму. Томсон показав, що провідність, що виникає тут, в чомусь схожа на іонну провідність при електролізі в розчині.

Виконавши зі своїми студентами дуже плідне дослідження провідності в газах, Томсон, підбадьорений успіхами, впритул зайнявся невирішеним питанням, яке займало його вже багато років, а саме складом катодних променів. Як і інші його англійські колеги, він був переконаний в корпускулярній природі катодних променів, вважаючи, що це могли бути швидкі іони або інші наелектризовані частки, що вилітають з катода. Повторивши досліди Герца, Томсон показав, що насправді катодні промені відхиляються електричними полями. (Негативний результат у Герца був пов'язаний з тим, що в його газорозрядних трубках знаходилося надто багато залишкового газу.) Томсон пізніше відмічав, що "відхилення катодних променів електричними силами стало цілком помітним, а його напрям вказував на те, що складові катодні промені частки несли негативний заряд. Цей результат усуває протиріччя між дією електричних і магнітних сил на катодні частки. Але він має набагато більше значення. Тут виникає спосіб виміру швидкості цих часток v, а також і e/m, де m - маса частки, а е - її електричний заряд".

Метод, запропонований Томсоном, був дуже простий. Спочатку пучок катодних променів відхилявся за допомогою електричного поля, а потім за допомогою магнітного поля він відхилявся на рівну величину в протилежну сторону, так що у результаті пучок знову випрямлявся. Використовуючи таку експериментальну методику, стало можливим вивести прості рівняння, з яких, знаючи напруженості двох полів, легко визначити як v, так і e/m.

Знайдене таким чином значення e/m для катодних "корпускул" (як називає їх Томсона) виявилося в 1000 разів більше відповідного значення для іона водню (тепер ми знаємо, що істинне відношення близьке до 1800:1). Водень серед усіх елементів має найбільше відношення заряду до маси. Якщо, як вважав Томсон, корпускули несли той же самий заряд, що і іон водню, ("одиничний" електричний заряд), то він відкрив нову суть, в 1000 разів легшу, ніж простий атом.

Ця здогадка підтвердилася, коли Томсон за допомогою приладу, винайденого Вільсоном, вдалося виміряти значення е і показати, що воно дійсне рівно відповідному значенню для іона водню. Він виявив далі, що відношення заряду до маси для корпускул з катодних променів не залежить від того, який газ знаходиться в газорозрядній трубці і з якого матеріалу зроблені електроди. Більше того, частки з тим же самим відношенням e/m вдавалося виділити з вугілля при нагріванні і з металів при дії на них ультрафіолетовими променями. Звідси він зробив висновок, що "атом - не остання межа подільності матерії; ми можемо рухатися далі - до корпускули, і ця корпускулярна фаза однакова, незалежно від джерела її виникнення.. Вона, видно, входить складовою частиною в усі різновиди матерії за самих різних умов, тому здається цілком природним розглядати корпускулу як один з цегли, з якої побудований атом".

Томсон пішов далі і запропонував модель атома, що узгоджується з його відкриттям. На початку XX ст. він висунув гіпотезу, що атом є розмитою сферою, що несе позитивний електричний заряд, в якій розподілені негативно заряджені електрони (як врешті-решт стали називати його корпускули). Ця модель, хоча вона і була незабаром витиснена ядерною моделлю атома, запропонованою Резерфордом, мала риси, що цінними для учених того часу і стимулюють їх пошуки.

Томсон отримав в 1906 р. Нобелівську премію по фізиці "на знак визнання його видатних заслуг в області теоретичних і експериментальних досліджень провідності електрики в газах". На церемонії презентації лауреата Дж.П. Класон, член Шведської королівської академії наук, привітав Томсона з тим, що він "дав світу декілька головних праць, дозволяючих натурфілософу нашого часу зробити нові дослідження в нових напрямах". Показавши, що атом не є самою останньою неділимою часткою матерії, як це довго рахували, Томсон і справді відкрив двері в нову еру фізичної науки.

Між 1906 і 1914 рр. у Томсона почався другий і останній великий період експериментальної діяльності. Він вивчав канальні промені, які рухаються у напрямку до катода в розрядній трубці. Хоча Вільгельм Він вже показав, що канальні промені є потоком позитивно заряджених часток, Томсона з колегами пролили світло на їх характеристику, виділили різні типи атомів і атомних груп в цих променях. У своїх дослідах Томсон продемонстрував абсолютно новий спосіб розподілу атомів, показавши, що деякі атомні групи, такі, як СН,, СН2 і СН3 можуть існувати, хоча в звичайних умовах їх існування нестабільне. Велике значення має і те, що йому вдалося виявити, що проби інертного газу неону містять атоми з двома різними атомними масами. Відкриття цих ізотопів зіграло важливу роль в розумінні природи важких радіоактивних елементів, таких, як радій і уран.

Під час першої світової війни Томсон працював в Управлінні досліджень і винаходів і був радником уряду. У 1918 р. він очолив

Трініті-колледж. Рік потому Резерфорд змінив його на посту професора експериментальної фізики і директора Кавендишской лабораторії.

Після 1919 р. діяльність Томсона зводилася до виконання обов'язків глави Трініті-коледжу, додаткових досліджень в Кавендишскій лабораторії і вигідних вкладів грошей. Йому подобалося працювати в саду, і він часто здійснював далекі прогулянки у пошуках незвичайних рослин.

Томсон одружився на Розі Паджет в 1890 р.; у них були син і дочка. Його син, Дж.П. Томсон, отримав Нобелівську премію по фізиці за 1937 р. Томсон помер 30 серпня 1940г. і був похований у Вестмінстерському абатстві в Лондоні.

Томсон вплинув на фізику не лише результатами своїх блискучих експериментальних досліджень, але і як чудовий викладач і прекрасний керівник Кавендишской лабораторії. Притягнені цими його якостями, сотні найбільш талановитих молодих фізиків зі всього світу вибирали місцем навчання Кембрідж. З тих, хто працював в Кавендиші під керівництвом Томсона, семеро стали свого часу лауреатами Нобелівської премії.

На додаток до Нобелівської премії Томсон отримав багато інших нагород, серед яких можна вказати медалі: Королівську (1894), Хьюза (1902) і Коплі (1914), присуджені Лондонським королівським суспільством. Він був президентом Лондонського королівського суспільства в 1915 р. і його нагородили дворянством в 1908 р.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
148823
рейтинг
icon
3138
работ сдано
icon
1356
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
142529
рейтинг
icon
5882
работ сдано
icon
2654
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
96019
рейтинг
icon
2037
работ сдано
icon
1276
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
55 390 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
бедный студент, работающий работу 27/8 и не успевающий ничего написать. помогите.
Замечательная девушка, вежливая, сделала такую хорошую работу! Всё чётко и по делу, подроб...
star star star star star
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Челябинский Радиотехнический
Спасибо большое. Очень быстро сделана работа и качественно. Советую всем то кого специалиста.
star star star star star
Московская международная академия
Работа сделана хорошо, очень высокая оригинальность, рекомендую исполнителя
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

ЭЭГ у детей

Диплом, Биология

Срок сдачи к 31 дек.

2 минуты назад

Решить задачу

Решение задач, теоретическая механика

Срок сдачи к 8 нояб.

4 минуты назад
4 минуты назад

Доделать реферат

Реферат, Реферат

Срок сдачи к 10 нояб.

7 минут назад

Методы защиты ПО от несанкционированного копирования

Курсовая, Информатика и программирование

Срок сдачи к 15 нояб.

7 минут назад

помощь на контрольной

Онлайн-помощь, Финансовый контроль

Срок сдачи к 9 нояб.

7 минут назад

Решить тест на сайте

Решение задач, Конструкционное материаловедение

Срок сдачи к 10 нояб.

7 минут назад

Лондонский и Цюрихский рынки золота: история и современнось

Реферат, Финансовые рынки

Срок сдачи к 10 нояб.

7 минут назад

Практические задания 1, 2, 3

Контрольная, Предпринимательская деятельность 6

Срок сдачи к 23 нояб.

7 минут назад
8 минут назад

Усомнитесь в правильности следующих управлений

Перевод с ин. языка, Английский язык

Срок сдачи к 9 нояб.

8 минут назад

Выполнить контрольную работу

Контрольная, Тактика следственных дейсвий

Срок сдачи к 10 нояб.

8 минут назад

решить 15 задач

Решение задач, механика материалов и основы конструирования

Срок сдачи к 12 нояб.

8 минут назад

решить 3 задачи по примеру указаному в ворде

Решение задач, Строительная механика

Срок сдачи к 10 нояб.

8 минут назад

Решить 4 типовые задачи

Решение задач, Физика

Срок сдачи к 9 нояб.

8 минут назад

Дневник отчет по производственной практике ПМ...

Отчет по практике, Производственная практика

Срок сдачи к 15 нояб.

8 минут назад

2 задачи

Решение задач, финансовое право

Срок сдачи к 8 нояб.

9 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно