Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Андреевский 11-16.doc
Скачиваний:
70
Добавлен:
04.11.2018
Размер:
3.89 Mб
Скачать

В

Электромагнитная теория материи

первые такую теорию, основанную на предположении о том, что электрон – это твердый недеформируемый шарик с равномерным распределением заряда по поверхности, разработал в 1902 году немецкий физик Абрагам. В то время было общепринятым придавать формулам электронной теории и зарождающейся теории относительности вид, аналогичный фундаментальному закону классической механики . Теория показала, что отношение силы к ускорению оказывается различным, когда скорость электрона меняется по величине, не меняясь по направлению, и когда она, наоборот, изменяется лишь по направлению, не меняясь по величине. Поэтому в физику были введены понятия продольной и поперечной масс, зависящих от скорости.

Абрагам получил следующие выражения для продольной и поперечной масс электрона:

;

,

где .

В процессе разработки электронной теории Лоренц в 1895 году построил теорию движения электрона, сплющивающегося в направлении движения согласно гипотезе лоренц-фитцджеральдовского сокращения. При этом Лоренц получил для и следующие результаты:

; . (15.8)

Открытие зависимости массы электрона от скорости и объяснение этого факта наличием электромагнитной массы поставило вопрос о том, обладает ли электрон обычной массой в ньютоновском смысле. Но этот вопрос не мог быть решен, т.к. не существовало эксперимента, позволяющего различить обычную массу и «полевую», т.е. электромагнитную. Возникла идея, что электрон обладает только электромагнитной массой, а обычной массы в смысле классической механики не имеет. Дальнейшее развитие этой идеи привело к гипотезе о том, что вообще всякая масса имеет число электромагнитное происхождение, а массы в ньютоновском смысле не существует.

Так в начале ХХ века возникла новая физическая концепция – электромагнитная теория материи. Но в дальнейшем она не получила сколько-нибудь широкого развития.

В

Исследования природы

  излучения

ыяснение природы -излучения потребовало определенных усилий, т.к. -частицы на первый взгляд не отклонялись в электрическом и магнитном полях. В феврале 1903 года Резерфорду наконец удалось обнаружить отклонение -излучения в сильных магнитном и электрическом полях. «Эти лучи отклоняются в противоположную по сравнению с катодными лучами сторону, и, следовательно, должны состоять из положительно заряженных частиц, движущихся с большой скоростью», – сообщил он.

Резерфорду удалось измерить отношение заряда -частицы к ее массе по отклонению в магнитном поле. Оно оказалось примерно в два раза меньшим, чем у иона водорода. Заряд иона водорода равен +e, а масса – 1 а.е.м. Следовательно, у -частицы на один элементарный заряд приходится масса, равная 2 а.е.м. Но заряд -частицы и ее масса оставались неизвестными. Задача упростилась после создания в 1908 году учеником Резерфорда немецким физиком Гейгером прибора для регистрации (счета) отдельных заряженных частиц (счетчика Гейгера).

Резерфорд поместил на пути -частиц счетчик Гейгера, с помощью которого измерил число частиц от радиоактивного препарата, прошедших через отверстие в экране за определенное время. Затем он поставил вместо счетчика цилиндр Фарадея, соединенный с чувствительным электрометром. С помощью электрометра Резерфорд измерил суммарный заряд -частиц, испущенных препаратом внутрь цилиндра за то же время. Это позволило Резерфорду определить, что заряд -частицы равен +2e. Следовательно, на два элементарных заряда у -частицы приходится масса, равная 4 а.е.м. Такой же заряд и такую же относительную атомную массу имел дважды ионизированный атом гелия.

Не довольствуясь достигнутым результатом, Резерфорд позже прямыми опытами подтвердил, что при радиоактивном -распаде образуется гелий. Собирая -частицы внутри специального резервуара на протяжении нескольких дней, Резерфорд с помощью спектрального анализа убедился, что в сосуде накапливается газообразный гелий (каждая -частица присоединяла два электрона и превращалась в нейтральный атом гелия).

Вскоре после открытия полония и радия Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри обнаружили, что «лучи, испускаемые этими веществами, действуя на неактивные вещества, способны сообщить им радиоактивность», и что «эта наведенная радиоактивность сохраняется в течение достаточно длительного времени».