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奥古斯丁库仑在物理方面发现了什么
1785~1786年,法国物理学家库仑发现了电荷相互作用的定律,这一定律标志着电学成为科学。
库仑本来学习的是工程与建筑学,也就是说,他是一位工程师。库仑曾经在法国巴黎的军事工程学院学习,那时他开始阅读牛顿的有关著作。
在18世纪40年代,荷兰的实验中发现了玻璃瓶储电现象,物理学教授马森布罗克发明了莱顿瓶。这种设备其实很原始,它却在电的研究上起了巨大的作用,因为电无法触摸,更不好控制。
人们早期研究电现象时,只是忙于观察放电以及导电等性质,还不知道电的度量。在静电研究中,到底怎样测定电量是一道难题。
在静电研究工作中,有两个人的工作我们要充分肯定,即卡文迪什和库仑。
卡文迪什是科学怪人。
现在世界上有著名的卡文迪什实验室,就是剑桥大学为纪念这位伟大的科学家而建立的。卡文迪什终生未婚,献身科学研究。
他是英国人,贵族出身。因为他的性格郁郁寡欢,很孤僻,不爱凑热闹,也不把研究成果发表出来,只是一味地研究,所以他被称为“科学怪人”。后人认识到了他的很多价值,而他在当时并不为人所注意,只是因为他的遗稿被人发现,许多天才的创见才没有埋入地下从而得见光明。
卡文迪什用英国地质学家米切尔发明的扭秤测出了万有引力常数,在电学方面做出了富有开拓性的工作。但是,直到半个世纪之后,他的工作才被人发现。卡文迪什取得了当时世界第一流的成就,但是由于湮没了50多年,因此已经有别的科学家提出了某些论点。没能充分利用上卡文迪许的研究,是物理学界的遗憾,这主要与卡文迪什本人有关。
卡文迪什用扭秤测万有引力常数,库仑用扭秤测量电荷之间的相互作用力。
1777年,库仑从磁罗盘的研究出发,发展并深化了扭转的有关理论。他证明出,物体如果发生简谐振动,扭力和扭转角成正比。同此,库仑自己研究出来测量微小作用力的扭秤。
库仑发明的扭秤,其实是一条很轻的水平铁片。在铁片中点上,系着一根长长的细铁丝,整个装置挂在玻璃匣之中,这样就是扭秤了。
库仑把一个带电的球放在铁片一端,另一个带电的球放在铁片的另一端。这样,扭秤就会转动。从而可以发现两个带电球体间的作用力。库仑计算出,这力与球体中心间的距离成平方反比。
虽然如此,库仑发现了电荷间的电力关系,但是具体电流量的大小很难测出。
卡文迪什所用的方法是感觉法。他用手指抓住电极的一端,电流要么到腕关节,要么到肘关节,甚至到身体,由此来估量电流是强还是弱。
这终究不是长久之计。库仑想出一个中间物体。他最终发现,电的引力或斥力与两个小球上的电荷之积成反比例。他和卡文迪什都认识到了这一点。
电学定性定量分析从此开始了,人们把这个关系称为库仑定律,它和牛顿万有引力定律出奇的相似。大自然真是奇妙莫测,遍透玄机。
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·1928年诺贝尔物理学奖——热电子发射定律1928年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学的O.W.里查森(SirOwen Willans Richardson,1879——1959),以表彰他对热电子发射现象的工作,特别是发现了以他的名字命名的定律。20世纪前半叶,物理学在工程技术方面最引人注目的应用之一是在无线电电子学方面。无线电电子学的基础是热电子发射。当时名为热离子学(thermionics)的学科,研究的就是热电子发射。热电子发射定律的发现对无线电电子学的发展有深远影响,因为不论是早期的二极管和三极管,还是后来的X射线管、电子显像管和磁控管、速调管,都离不开发射电子的热阴极。要使这些器件能够高效率、长寿命地工作,关键在于设计合理的电子发射机构。O.W.里查森定律为此指明了道路。这一事例又一次证明了基础研究对科学技术的重要意义。热离子现象的观测可以溯源到二百多年前,那时人们已经知道,灼热物体附近的空气会失去绝缘性能而导电, 1725年杜菲(Du Fay)就注意到了这一现象,后经托尔(Du Tour,1745年)、瓦森(Watson,1746年)、普列斯特利、卡瓦洛(1785年)不断进行观察,积累了许多这方面的资料。1853年贝克勒尔证明,白热状态下的空气只需几伏电压就可以导电;1881年布朗诺(Blondlot)进一步肯定了上述结论,证明即使电压低到1/1000V,白热状态的空气也不能保持绝缘。后来研究者转向灼热物体对空气导电的影响,致力于追寻这一影响的根源。1873年古利(F.Guthrie)让加热的铁球带电,发现红热的铁球能保留负电,却不能保留正电;白热的铁球既不能保留负电,也不能保留正电。爱斯特(J.Elster)和盖特尔(F.Geitel)在 1882年——1889年进行了一系列实验研究,检测了在不同压强下各种气体中靠近各种热丝的绝缘金属板所聚集的电荷,得到一条结论:在温度低、气压高的状态下,金属板带正电;在温度高、气压低的状态下,金属板带负电。此时发明家爱迪生正在研究电灯泡。他在灯泡中靠近灯丝的地方装上一块金属片,发现当金属片经电流计同灯丝电源的正极接通时,电流计的指针偏转,显示有电流从灯丝越过空间到达金属片。这就是所谓的爱迪生效应。但在当时爱迪生并没有搞清楚这一电流的本质。1897年,J.J.汤姆孙通过阴极射线荷质比(e/m)的测量发现了电子。1899年他进一步研究了爱迪生效应中越过空间的电流,用磁偏法测出其荷质比,证实这种电流也是由电子组成。第二年他的学生麦克勒伦(McClellend)指出只要周围气体的压强足够低,从带负电的铂丝放出的电流就几乎完全不受气体性质和压强变化的影响。这些结果引起了汤姆孙另一位年轻学生的极大兴趣,他就是里查森。在导师的鼓励下,他热忱地投身于这项研究中。里查森从1900年起投身于热离子现象的研究,前后历时十余年。他一方面不屈不挠地从事实验工作;另一方面还下很大功夫进行理论分析。摆在里查森面前的是十分复杂的现象。如果没有理论指导,就只能停留在表面现象,难以探讨事物的本质;如果不掌握精确的数据资料,再好的理论也得不到证实。前人的研究成果固然提供了许多有用的依据,但也充斥着形形色色的说法。例如:有人认为热离子现象是以太行为的某种表现;有人把气体导电现象归因于以太;也有人认为不同的材料有不同的属性,因而发出不同的电荷;还有人认为这是一种化学效应,是由于热体和周围的气体分子相互作用的结果。21岁的里查森从导师J.J.汤姆孙和同学麦克勒伦的实验结果得到启示,判定只要尽量抽成真空,排除残余气体,然后直接研究饱和电流,就有可能抓住事物的本质。关于实验工作的艰难,从里查森1928 年诺贝尔领奖词中可窥见一二。他说:“我认识到,要取得进展,最好的办法是避免由于气体在场的复杂性,尽可能搞清楚气体效应排除之后会出现什么情况。本世纪之初解决这个问题不像现在(注:指1928年)这样容易。主要是由于这个现象在技术上的重要性,从那时起抽气工艺已大大地发展了。当中只有靠手摇泵抽气。由于热丝给器壁和其它部分加热会产生无休止的放气,抽气是一件最厌烦的操作。我常常连续几个星期给管中金属丝加热,来保证观察到的电流稳定,并保证这个电流与残余气体无关。”他的真空管里装有铂丝,铂丝周围是一金属筒作为阳极,电极间加足够强的电场。温度从铂丝的电阻变化可以算出。改变铂丝温度T,测但是要获得严格的函数关系光靠实验是不够的。里查森坚信热丝周围的电荷主要是从热丝内部由于热运动逸出的自由电子,而不是什么以太效应,这可从J.J.汤姆孙的荷质比实验得到证明。把这些电子看成电子气,就有可能象分子运动论处理理想气体一样推出饱和电流随温度变化的公式.里查森推导这一公式的基本思想是:在热金属内部充有大量自由运动的电子,当电子到达金属表面时,如果和表面垂直的速度分量所决定的动能大于逸出功W,这个电子就有可能逸出金属表面,而电子的速度分布遵循麦克斯韦-玻耳兹曼分布律。经过计算得出:式中i是热体发出的饱和电流密度,k是玻耳兹曼常数,A是与材料有关的系数。里查森的实验数据表明,理论与实验符合甚好。这就是1901年里查森发表的基本内容。里查森进一步研究热体周围的正离子。他通过大量实验终于搞清楚,正离子的产生非常复杂。有的是电极本身在加热时发出的,有的是杂质引起的,有的确是由于加热电极与周围气体之间的相互作用。里查森还发现固体样品在第一次加热时总要先发射大量正离子,形成瞬态电流。去掉杂质后,才开始稳定地发射正离子。瞬态电流显然是杂质引起的,稳态电流才是由电极本身材料产生的正离子组成。为了检验推导公式(28 -1)所依据的基本前提是否正确,里查森提出两条途径。一条途径是如果电子确实是依靠克服了逸出功W的动能从热体逸出,则热体必会由于这个过程而降温。为此里查森于1903年作了计算。1909年韦勒尔特(A.Wehnelt)和琴希(F.Jentzsch)首次实验证实,不过数值与理论不符。1915年里查森和库克(H.L.Cooke)合作,改进实验方法,最终确认了理论的正确。另一途径是其逆过程。里查森提出,如果电子束是从外部流进导体,则导体应发热,热量既与温度无关,也与驱动电子流的电势差无关。1910年——1911年,里查森和库克的实验对此也作了肯定的证明。直到1913年,还有人对热电子发射的理论表示怀疑,总认为这不是物理问题,而是化学问题,是由于热体与周围气体产生化学作用的某种二次过程。1913年,里查森用压延性良好的钨代替铂充当热丝,有了更好的真空条件,产生大得多的发射电流。他证明发射出来的电子所具有的质量大大超过可能消耗掉的化学物品的质量总和。于是他以确凿的事实令人信服地作出了判断。1911年,里查森用热力学方法对热电子发射公式进行了严格推导,在推导中考虑到电子对金属比热不作贡献的事实,得出第二个公式:i=A′T2exp(-W2/kT) (28- 2)其中A′、W′是两个有别于A、W的系数,不过它们之间可以互相推算。两个公式,一个与T1/2有关,一个与T2有关。里查森认为公式(28-2)可取,因为它具有更好的理论基础。两个公式都在误差范围内与实验相符,无法用实验作出判决。1915年,里查森证明公式(28-2)中的A′是与材料无关的普适常数,于是更显示出公式(28-2)的优越。1923年,杜许曼(S.Dushman)推导出基本上与实验相符。后来,量子力学发展了。令人惊奇的是,1911年里查森提出的第二个热电子发射公式竟经受住了量子理论的考验。1927年——1928年,泡利和索末菲把费米-狄拉克量子统计分布用于金属电子运动,推出的热电子发射公式和里查森的公式(28-2)完全一致。里查森1879年出生在工业器材经销商的家庭里,从小就显露天赋,12岁在中学以优异成绩获奖学金,赢得过多项竞赛,1897年靠奖学金进入剑桥大学三一学院,在J.J.汤姆孙领导的卡文迪什实验室学习。这一年正值J.J.汤姆孙发现电子。1900年里查森大学毕业,由于他对热离子学的积极钻研,学校留他在卡文迪什实验室继续研究。他的工作富于创造性,既认真实验,也注重理论。1901年在剑桥哲学学会上宣读了两篇论文,第一次提出了热离子遵守的规律,受到同行的好评。 1902年里查森被推选为三一学院委员(fellow),1906年,27岁的里查森应邀赴美,到普林斯顿大学任物理学教授,在那里继续开展热离子学的研究。热离子学(thermdionics)这个词就是他在1909年作为论文题目首先提出的。里查森给研究生讲课的讲稿于1914年出版,书名《物质的电子论》,后来成为对电子学和无线电有兴趣的学生学习的主要课本。受他指导的研究生中有K.T.康普顿和A.H.康普顿两兄弟。A.H.康普顿以发现“康普顿效应”获1927年诺贝尔物理学奖。他的另一位研究生戴维森因发现电子衍射获1937年诺贝尔物理学奖。里查森把英国剑桥大学卡文迪什实验室的作风带到美国,对美国的科学研究和人才培养起到了广泛影响。里查森1913年回到英国,历任国王学院、伦敦大学物理学教授,英国协会A部主席(1921年),伦敦物理学会主席(1926年——1928年)。1939年受封为爵士。 1914年以后,他除了继续研究热离子学外,还研究光电效应、磁学、化学作用引起的电子发射、电子论、量子论、氢分子光谱、软X射线和氢谱Hα及氘谱Dα的精细结构。他早年(1907年——1909年)就从热电子发射对麦克斯韦分子速度分布律作过实验验征。后于1917年指导中国研究生丁燮林(丁西林)进一步研究这个课题。丁燮林的论文发表于1921年。这是分子束方法尚未提出之前唯一可行的实验验证方法,有一定的理论价值。在第二次世界大战期间,里查森致力于雷达、声纳、电子检测仪器以及磁控管、速调管等项目的研究。他的科学活动和无线电电子学紧密相联,不断促进无线电电子学的发展。他不愧为热离子学(热阴极电子学)的创始人。
化学元素Ar是什么意思呀,怎么读
氩
氩,非金属元素,元素符号Ar。氩是单原子分子,单质为无色、无臭和无味的气体。是稀有气体中在空气中含量最多的一个,由于在自然界中含量很多,氩是目前最早发现的稀有气体。
化学性极不活泼,但是已制得其化合物——氟氩化氢。氩不能燃烧,也不能助燃。氩的最早用途是向电灯泡内充气。焊接和切割金属也使用大量的氩。用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体,即氩弧焊。
扩展资料:
氩的发现历史
氩曾经在1785年由亨利·卡文迪什制备出来,但却没发现这是一种新的元素;直到1894年,约翰·威廉·斯特拉斯和苏格兰的化学家威廉·拉姆齐才通过实验确定氩是一种新元素。
他们主要是先从空气样本中去除氧、二氧化碳、水汽等后得到的氮气与从氨分解出的氮气比较,结果发现从氨里分解出的氮气比从空气中得到的氮气轻1.5%。虽然这个差异很小,但是已经大到误差的范围之外。
所以他们认为空气中应该含以一种不为人知的新气体,而那个新气体就是氩气。
另外1882年H.F.纽厄尔和W.N.哈特莱从两个独立的实验中观测空气的颜色光谱时,发现光谱中存在已知元素光谱无法解释的谱线,但并没有意识到那就是氩气。
由于在自然界中含量很多,氩是目前最早发现的稀有气体,它的符号为Ar(在1957年以前,它的符号为A)。
氩的发现解释了为什么氮从空气中提取的密度不同于分解氨获取的。
Ramsay在空气中提取的氩中移除了所有氮,由其和热的镁反应实现的,形成固态的氮化镁。他之后得到了一种不发生反应的气体,当他检查其光谱后,他看到了一组新的红色和绿色的线,从而确认了这是一种新的元素。
19世纪末期,英国物理学家瑞利勋爵发现利用空气除杂制得的氮气和从氨制得的氮气的密度有大约是千分之一的差别。他在当时很有名望的英国《自然》杂志上发表了他的发现,并请大家帮他分析其中的原因。
伦敦大学化学教授莱姆塞推断空气中的氮气里可能含有一种较重的未知气体。他们两人又各自做了大量的实验,终于发现了在空气中还存在一种密度几乎是氮气密度一倍半的未知气体。
1894年8月13日,英国科学协会在牛津开会,瑞利作报告,根据马丹主席的建议,把新的气体叫做argon(希腊文意思就是“不工作”、“懒惰”)。
元素符号Ar。当然,当时发现的氩,实际上是氩和其他惰性气体的混合气体,正是因为氩在空气中存在的惰性气体的含量占绝对优势,所以它作为惰性气体的代表被发现。
氩的发现是从千分之一微小的差别开始的,是从小数点右边第三位数字的差别引起的,不少化学元素的发现,许多科学技术的发明创造,都是从这种微小的差别开始的。
化学性质
化学元素周期表零族(类)主族元素,符号Ar或A,原子序数18。化学性质极不活跃,一般不生成化合物,但可与水、氢醌等形成笼状化合物。
氩的化学性质极其稳定,一般不与其它元素化合。
至今仅在极端条件下制得唯一的氩化合物氟氩化氢(HArF)。这个氟、氢和氩的化合物在-265℃才能保持稳定。
此外,氩还可以作为客体分子,与水形成包合物。除了以上基态的物质外,已经发现含氩的离子和激发态配合物(像ArH和ArF),而根据理论计算显示氩应该可以形成在室温下稳定的化合物,虽然还没有发现它们存在的线索。
制备方法
氩在地球大气中的含量以体积计算为0.934%,而以质量计算为1.29%。工业用的氩大多就直接从空气中提取。主要是用分馏法提取。 而在火星的大气中,氩-40以体积计算的话占有1.6%,而氩-36的浓度为5ppm。
另外1973年水手号计划的太空探测器飞过水星时,发现它稀薄的大气中占有70%氩气,科学家相信这些氩气是从水星岩石本身的放射性同位素衰变而成的。卡西尼-惠更斯号在土星最大的卫星,也就是泰坦上,也发现少量的氩。
可从空气分馏塔抽出含氩的馏分经氩塔制成粗氩,再经过化学反应和物理吸附方法分出纯氩。
参考资料:百度百科-氩
dear这个单词怎么读
你好!dear 英 adj. 亲爱的; 敬爱的; 昂贵的; 严厉的; n. 亲爱的人; 宠物; int. 哎; Mrs Cavendish is a dear friend of mine卡文迪什夫人是我的一位亲密朋友。