科学小故事2022汇总.docx

1924年他已证明白a粒子能够从周期表中钾以前的几乎全部元素的原子核里打出质子来。
然而运用自然产生的a粒子作为轰击物，有很大的局限性。首先带正电的a粒子与带正电的原子核相互排斥，要消耗很大的能量;其次a粒子无法干脆瞄准原子核，发生碰撞全凭凑巧。在卢瑟福最初轰击氮的试验中，依据计算，每300 000个a粒子才有一个能侥幸击中氮原子核。
用什么方法能提高轰击原子核的效率呢? 1928年，俄国诞生的美国物理学家盖莫夫提出，可以用质子代替a粒子。质子的质量只有a粒子的四分之一，电量只有a粒子的一半，而且很简单得到，只要把氢原子电离就行了。但是质子的能量很小，不过通过电场或磁场可以对它施加作用力，增加它的能量。于是物理学家们起先尝试设计粒子加速器。1930年第一台好用的这种装置由英国物理学家考克拉夫特和瓦耳顿在剑桥高校制造胜利了。这台装置叫做静电加速器，它能够产生数十万伏特的电压，从而使质子拥有足够高的能量。1932年，他们利用加速后的质子使理7原子核发生分裂。这是第一个由人造轰击粒子引起的核反应。由于采纳了很高的电压，它的发展受到高压绝缘的限制，因此，人们就想利用较低的电压，使粒子加速到高能量。1930年劳伦斯建成第一台回旋加速器，这台加速器利用一块磁铁使质子沿着越来越大的圆周轨道运动，每经过一圈都得到一些能量，直至最终越出磁铁的作用范围，质子就以最大的能量沿着直线射出仪器之外。










起先时，劳伦斯制作的回旋加速器模型结构简陋，真空室的直径只有 。随后他又制作了可以好用的回旋加速器，用黄铜和封蜡作真空室， 厘米，加上不到1千伏电压之后，可将质子加速到80 000电子伏特。不到1千伏的电压，达到了8万伏的加速效果。
此后劳伦斯不断改进回旋加速器。1936年，他改制成94厘米回旋加速器，使粒子能量达到6兆电子伏特。用它测量了中子磁矩，并且产生了第一个人造元素??得(TC)。
由于试验的要求，科学家更进一步发展了同步加速器(最初的回旋加速器的后代)。同步加速器的周长可达数十公里，%，相当于每小时92亿5千万公里。










目前加速器已经和原子核物理紧紧结合在一起，不少新的粒子就是由加速器发觉的。
，欧洲原子核探讨中心在日内瓦建立的加速器周长达27公里。
科学小故事3
1928 年，在美国贝尔电话公司工作的物理学家扬斯基接受了试验室安排给他的一项任务，要他找出当时新安装的北大西洋无线电话受到“静电干扰”的缘由。1932 年，他在新泽西州架设了一台他所设计的无线电接收机。他的天线像一座用木杆和黄铜条搭成的“脚手架”，底部装有车轮，故有“旋转木马”之称。
它其实是世界上第一台射电望远镜。借助这台粗陋的设备，扬斯基悉心观测，不轻易放过观测得到的任何现象。有一天，他从耳机中接收到了一种出乎意料的干扰信号，一种连绵不断的嘶嘶声。起初，他以为这个“不速之客”可能是人为的干扰，但是经过一年多的跟踪探究，发觉那个干扰信号的强度有周期性改变，其同期恰好等于地球相对于恒星的自转周期，即23小时56分零4秒。这说明干扰信号既不是来自地球也不是来自太阳，它可有来自遥远的宇宙星体。扬斯基连续追测，最终发觉每当天线指向恒星中的人马星座时，那种干扰信号最强，于是他最终明白，他负责探究的静电干扰至少有一部是由外层空间辐射的无线电波引起的。扬斯基向世人宣布了自己的重要发觉。