质子中子电子的发现过程图

文章插图
一、质子的发现过程:
英国物理学家欧内斯特·卢瑟福被认为是质子的发现者。1918年，时任卡文迪许实验室主任的他用α粒子(某些放射性物质衰变时放出的氦原子核，由两个中子和两个质子组成)轰击氮原子核。他注意到，当用α轰击氮时，他用闪光探测器记录了氢原子核(质子)的迹象。
二、中子的发现过程:
1931年，查德威克开始研究伊奥里奥·居里做的实验，用云室测量这种粒子的质量。发现这种粒子与质子质量相同，不带电荷，于是就被称为“中子” 。
三、电子的发现过程:
1897年，约瑟夫·约翰·汤姆逊用真空度更高、电场更强的真空管观测负射线的偏转，计算出负射线粒子的质荷比。汤姆逊使用了乔治·斯托尔尼在1891年给这种粒子起的名字。至此，电子作为人类发现的第一个亚原子粒子被汤姆逊发现，开启了原子世界的大门。
谁发现了质子、电子和中子？卢瑟福
欧内斯特·卢瑟福(英语:欧内斯特·卢瑟福，第一代纳尔逊卢瑟福男爵，1871年8月30日-1937年10月19日) ，英国著名物理学家，被誉为核物理之父。学术界公认他是继法拉第之后最伟大的实验物理学家。
卢瑟福首先提出了放射性半衰期的概念，证实放射性涉及从一种元素到另一种元素的嬗变。他还将放射性物质按照穿透能力分为α射线和β射线。
并证明前者是氦离子。他因“对元素转化和放射化学的研究”获得1908年诺贝尔化学奖。
卢瑟福领导的团队成功地证实了原子中心有一个原子核，并创建了卢瑟福模型(行星模型) 。他首先在氮和α粒子的核反应中成功地分裂了原子，他在同一个实验中发现了质子并给它们命名。为了纪念他， 104号元素被命名为“李” 。
扩展资料卢瑟福的主要成就
1.α粒子散射实验
他对放射性的研究证实了放射性源于原子内部的变化。放射性能把一个原子变成另一个原子，这是一般物理化学变化所不能及的。
这一发现打破了元素不会改变的传统观念，使人们对物质结构的研究在原子内部进入了一个新的层次，为开辟一个新的科学领域——原子物理学做出了开创性的工作。
2.1911年，卢瑟福根据α粒子散射的实验现象提出了核结构模型。该实验被评为“物理学中最美的实验”之一。
3.1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验。他从氮原子核中敲出一个粒子，并测量了它的电荷和质量。它的电荷是一个单位，质量也是一个单位。卢瑟福将其命名为质子。
参考来源:百度百科——欧内斯特·卢瑟福
质子、中子和电子的发现历史1897年，剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆逊观测到了阴极射线的偏转，计算出了阴极射线粒子(电子)的质荷比，因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖。汤姆逊用乔治·斯托尔尼在1891年给出的名字——电子来称呼这种粒子。1932年，英国物理学家查德威克在用α粒子轰击硼的实验中发现了中子。卢瑟福被公认为质子的发现者。1918年，当他还是卡文迪什实验室主任时，他用α粒子轰击氮原子核，并注意到他的闪光探测器在用α粒子轰击氮时记录到了氢原子核的迹象。卢瑟福意识到，这些氢原子核的唯一可能来源是氮原子，因此氮原子中必然含有氢原子核。他因此提出原子序数为1的氢核是一种基本粒子。尤金·戈尔茨坦以前就注意到阳极射线是由正离子组成的。但是他没能分析出这些离子的成分。卢瑟福发现质子后，预言了不带电中子的存在。
“中子”是如何被发现的？中子的发现；
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子释放氢原子核，从而发现了质子。他在1920年的一次演讲中说，既然原子中有带负电的电子和带正电的质子，为什么不能有不带电的“中子”？他当时想象的中子是电子和质子的结合体。
1930年，德国物理学家伯特和贝克尔利用新发明的盖革缪勒计数器发现铍在α粒子的轰击下产生一种穿透性辐射，当时他们认为这是一种高能硬γ射线。
1932年，居里夫妇重复了这个实验。令他们惊讶的是，他们发现这种硬伽马射线的能量大大超过了天然放射性物质发出的伽马射线。
同时，他们还发现，用这种射线轰击石蜡，实际上可以从石蜡中产生质子。伊奥里奥和居里把这种现象解释为康普顿效应。
但是质子能量高达5.7MeV，根据康普顿公式，入射的γ射线能量至少应该是50MeV，这在理论上是不合理的。查德威克向卢瑟福报告了这一情况，卢瑟福听后非常激动，但他不同意伊奥里奥·居里的解释。查德威克很快重做了上述实验。
他用α粒子轰击铍，然后用铍产生的射线轰击氢和氮，产生氢核和氮核。由此，他断定这种射线不可能是伽马射线。因为伽马射线没有把质子从原子中撞出来所需的动量。
在他看来，这只能通过假设铍发出的辐射是一种质量与质子相似的中性粒子来解释。
他用一种仪器测量了被撞击的氢和氮原子核的速度，并计算了这种新粒子的质量。查德威克还用其他物质做了实验，所有的结果都是这种未知粒子的质量和氢原子核的质量差不多。
这种粒子被称为中子，因为它不带电荷。后来，更精确的实验表明，中子的质量与质子的质量非常接近，只比质子大千分之一左右。
查德威克将自己的研究成果写成论文《中子的存在》，发表在《英国皇家学会杂志》上。查德威克重复伊奥里奥·居里的实验并发现中子前后不到一个月。
一方面，前人的工作为他奠定了基?。?主要是因为他能够打破常规，具有大胆创新的精神，敢于挣脱传统思维的束缚。
虽然八神庵和居里已经遇到了中子，但由于没有给出正确的解释，他们错过了发现中子的机会。
扩展数据
中子的概念是由英国物理学家欧内斯特·卢瑟福提出的，1932年詹姆斯·查德威克用粒子A轰击的实验证实了它的存在。
其质量为1.6749286 ×10-27千克(939.56563兆电子伏)，略大于质子(质子的质量为1.672621637(83)×10-27千克)，自旋为1/2 。
自由中子是不稳定的粒子，可以通过弱相互作用衰变为质子，释放一个电子和一个反中微子，平均寿命为896秒。中子遵循费米-狄拉克分布和泡利不相容原理。
中子以前被列为基本粒子的一员，现在是复合粒子，因为在标准模型理论下它是由两个下夸克和一个上夸克组成的。
中子在中子星中以聚集状态存在(中子星是恒星演化末期通过引力坍缩发生超新星爆炸后可能成为的少数目的地之一) 。).
太阳系中的中子主要存在于各种原子核中，元素的β衰变是元素中的中子释放一个电子，成为前一个元素序列的元素的变化。
中子可以根据它们的速度来分类。高能(高速)中子具有电离能力，可以深入物质内部。中子是唯一能使其他物质产生放射性电离辐射的物质。
这个过程叫做中子激发。中子激发在医学、学术和工业领域广泛应用于放射性物质的生产。
参考:百度百科-中子
原子中子质子核发现的时序原子中子质子核发现的时序:原子、电子、原子核、质子、中子。
原子古原子论
1897年，汤姆逊发现了电子。
卢瑟福1909年的核时间结构模型
卢瑟福在1919年发现了质子。
中子是1934年在查德威克发现的。
原子核由中子和质子组成。
什么是中子、电子、质子，它们是如何产生的，它们之间有什么关系？1.质子和中子不是点粒子。
探索物质的结构是科学的一项重要任务。自人类出现以来，这种探索从未停止过。19世纪，人们逐渐明确物质是由分子原子构成的。1932年，查德威克发现了中子，人们意识到质子核应该是由质子和中子组成的。对物质结构的研究就像剥竹笋，每一层的发现都是对物质结构认识的深化。在核子层面之下，质子和中子。
质子和中子不是点粒子，它们都有内部结构。20世纪30年代，理论物理学家认为质子和中子作为核子是基本粒子，应该像点粒子一样。根据狄拉克的相对论波动方程，质子的磁矩是单位核子，中子的磁矩为零，因为它们不带电。出乎意料的是，测量员斯特恩测得的质子磁矩为5.6单位核子，中子磁矩不为零。是-3.82单位核子，和点粒子理论相反。这些都清楚地表明，质子和中子并不像我们想象的那么简单，它们可能有内部结构。20世纪60年代，霍夫施塔特等人用高能电子轰击核子，证明了原子核电荷是分散的，核子确实具有内部结构[1] 。既然核子不是点粒子，那么它内部的物质是如何分布的？可能有三种情况:或者核内有硬核，核如桃；或者颗粒多，像石榴，种子多；或者没有颗粒，松散如棉絮。在这种情况下，进一步的决定取决于深度非弹性散射实验。
深度非弹性散射实验是指质子或中子与极高能量的电子发生碰撞，将后者激发到离散的能级，即共振态，甚至激发到离解π介子的连续激发态。非弹性散射实验会改变质子和中子的静态质量。实验表明，质子和中子内部存在点状的准自由粒子，携带一定的动量和角动量。那么质子和中子内部的这些点状粒子是什么呢？它的属性是什么？
第二，夸克模型
1964年，美国科学家盖尔曼(见右上)提出了强子结构的夸克模型。强子是粒子分类体系的一个概念，质子和中子都属于这个范畴。“夸克”一词最初指的是德国奶酪或海鸥的叫声。当盖尔曼提出这个模型的时候，他没有想到会得到物理学家的认可，所以他用了这个幽默的词。夸克也是费米子。也就是有1/2的自旋。因为质子中子的自旋是1/2，那么三个夸克，如果两个自旋向上，一个自旋向下，就可以形成一个自旋为1/2的质子和中子。正负两个夸克可以被屠杀吗？牧w樱？浅?。啃∮＃拷磺钦拢慷≌刂械热嗽?974年发现的J/ψ实际上是一个由粲夸克和反粲夸克组成的夸克对。所有由三个夸克组成的粒子称为重子，重子和介子合称为强子，所以得名，是因为它们都参与强相互作用。原子核内质子之间的斥力很强，但由于强相互作用力，原子核仍能稳定存在。夸克有分数电荷，每个夸克的电荷为+2/3e或-1/3e (e为质子电荷单位) 。现代粒子物理学认为夸克(味)有六种，分别称为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克，它们组成了所有强子，比如一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成。上夸克带+2/3e电荷，下夸克带-1/3e电荷。上下夸克的质量略有不同。中子的质量略大于质子的质量，过去认为是中子和质子的电荷不同造成的。现在看来，这是由于下夸克的质量略大于上夸克的质量。
质子和中子的组成:一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成。
虽然当时夸克模型取得了很多成功，但也遇到了一些麻烦。比如重子的夸克结构理论，认为ω-和δ++等重子可以由三个相同的夸克组成，都处于基态，自旋方向相同。这种同一能级有三个相同粒子的现象违反了泡利不相容原理，泡利不相容原理规定两个费米子不能处于同一状态。夸克的自旋是半整数。然后我给它们一个数字或者一个“颜色”(红黄蓝) ，三个夸克就不一样了，永远不会违反泡利原理。事实上，在1964年，格林伯格引入了“颜色”的概念，这是夸克的一种自由。当然，这里的“颜色”不是视觉感知的颜色，而是新引入的自由。每个夸克有三种颜色，夸克的种类一下子从6种扩大到了18种。加上它们的反粒子，自然界共有36种夸克，分别与轻子(如电子、μ子、τ及其对应的中微子)和规范粒子(如光子、三种转移弱相互作用控制夸克轻子衰变的中间玻色子、八种转移强(色)相互作用的胶子)有关。
三、量子色动力学及其特征
“量子色动力学”这个名字听起来有点吓人，发音也有点别扭。应该这样读:量子/颜色/动力学。根据这个理论，夸克是带色的，胶子场是夸克之间相互作用的媒介。这提醒我们，电子是带电的，传递电子之间相互作用的介质是电磁场(光子场) 。的确，我们已经有了电荷的动力学，它叫做” 。它是在20世纪三四十年代发展起来的。一般读者对电磁相互作用比较熟悉，所以我们以它为例来了解质子中子中的颜色相互作用。电磁场麦克斯韦方程的量子化就是量子电动力学，具体来说，量子电动力学就是研究电子和光子之间的量子碰撞(即散射) 。自然，量子色动力学是研究夸克和胶子之间的量子碰撞。
胶子是色场的量子，就像光子是电磁场的量子一样。传递相互作用的介质粒子属于规范粒子。两个电子之间的相互作用是通过传递一个虚光子发生的(虚光子只在相互作用中间产生，其能量和动量不成正比，所以不能独立存在，产生后会瞬间湮灭。根据相对论，自由运动的电子不能发射真光子，但可以发射虚光子。是真正的光子给了我们光和热能。它的能量和动量成正比，离开源后可以独立存在。自然，两个夸克之间的相互作用是通过转移一个虚胶子发生的。虚胶子携带一个夸克的部分能量和动量给另一个夸克，于是两个夸克以胶子为纽带相互作用。看到这里，我们会说，我们不是重复了吗？量子色动力学可以根据葫芦画瓢用量子电动力学来建立。太简单了！但其实没那么简单。按照群论的语言，电磁场是U(1)规范场，是阿贝尔规范?。涸梢曰セ?，而胶子场是SU(3)规范?。?是非阿贝尔规范场，群元不能互换。一般来说，“不会”比“不会”麻烦多了。只有一种电荷，但颜色电荷。U(1)群只有一个生成元，为1，所以只有一个光子，而SU(3)群有八个生成元，一个生成元对应一个胶子，所以有八个胶子。光子没有电荷，但是胶子场是非阿贝尔规范场，场方程有非线性项，反映了胶子的自相互作用，所以胶子也有色电荷，夸克发出有色胶子，它自己改变颜色。因此，胶子场比电磁场更复杂，所以出现了许多不寻常的现象和性质，其中最重要的是“渐近自由”[2-3]和“夸克禁闭”[
“渐近自由”是指当两个夸克之间的距离很小时，耦合常数也会变得很?。佣梢匀衔淇耸墙杂傻?。耦合常数的降低是由truth 空的反色屏蔽作用引起的。真理空中的夸克会使真理空极化(即它使真理空夸克与周围的真空相互作用导致真空极化产生的虚胶子和正负虚夸克的极化分布，最终作用是增加夸克的色电荷，这就是所谓的颜色的反屏蔽效应(对于电荷来说，相反，总电荷减少是因为真空极化“颜色的反屏蔽效应”一词由此而来) 。由于这种效应，远距离的夸克比自己带更多的色荷，所以小距离的强相互作用相对较弱，这就是所谓的“渐近自由” 。渐近自由是量子色动力学的一个重要成果，它使得高能色动力学可以用微扰理论来计算。但在低能或大距离的情况下，由于强耦合常数和隔离的存在，
【质子中子电子的发现过程图】以上解释了质子中子电子的发现过程图。本文到此结束，希望对大家有所帮助。