Physiker

Ernest Rutherford | Leistungen, Atomtheorie & Fakten

Ernest Rutherford , in vollem Umfang Ernest Rutherford, Baron Rutherford von Nelson, von Cambridge , (geboren am 30. August 1871 in Spring Grove, Neuseeland; gestorben am 19. Oktober 1937 in Cambridge, Cambridgeshire, England), der in Neuseeland geborene britische Physiker betrachtete die größter Experimentator seit Michael Faraday (1791–1867). Rutherford war die zentrale Figur in der Studie vonRadioaktivität und mit seinem Konzept der nuklearenAtom führte er die Erforschung vonKernphysik . Er gewann 1908 den Nobelpreis für Chemie , war Präsident der Royal Society (1925–30) und der British Association for the Advancement of Science (1923), erhielt 1925 den Order of Merit und wurde zum Peerage as erhoben Lord Rutherford von Nelson im Jahr 1931.

Top Fragen

Was hat Ernest Rutherford über das Atom entdeckt?

Wofür ist Ernest Rutherford am bekanntesten?

Was ist Ernest Rutherfords berühmtestes Experiment?

Frühes Leben und Ausbildung

Rutherfords Vater, James Rutherford, zog als Kind Mitte des 19. Jahrhunderts von Schottland nach Neuseeland und bewirtschaftete diese Agrargesellschaft, die erst kürzlich von Europäern besiedelt worden war. Rutherfords Mutter, Martha Thompson, kam ebenfalls als Jugendlicher aus England und arbeitete als Schullehrerin, bevor sie ein Dutzend Kinder heiratete und großzog, von denen Ernest das vierte Kind und der zweite Sohn war.

Ernest Rutherford besuchte die freien staatlichen Schulen bis 1886, als er ein Stipendium für die Nelson Collegiate School , eine private Sekundarschule, erhielt. Er war in fast allen Fächern hervorragend, vor allem aber in Mathematik und Naturwissenschaften.

Ein weiteres Stipendium führte Rutherford 1890 an das Canterbury College in Christchurch , einen der vier Standorte der University of New Zealand. Es war eine kleine Schule mit einer Fakultät von acht und weniger als 300 Schülern. Rutherford hatte das Glück, hervorragende Professoren zu haben, die in ihm eine Faszination für wissenschaftliche Untersuchungen auslösten, die mit der Notwendigkeit solider Beweise einherging.

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Nach Abschluss des dreijährigen Kurses der Schule erhielt Rutherford einen Bachelor of Arts (BA) und erhielt ein Stipendium für ein Aufbaustudienjahr in Canterbury . Er schloss dies Ende 1893 ab und erwarb einen Master of Arts (MA) mit erstklassigen Auszeichnungen in Physik , Mathematik und mathematischer Physik . Er wurde ermutigt, noch ein Jahr in Christchurch zu bleiben, um unabhängige Forschung zu betreiben. Rutherfords Untersuchung der Fähigkeit einer hochfrequenten elektrischen Entladung, beispielsweise der eines Kondensators , Eisen zu magnetisierenEnde 1894 erwarb er einen Bachelor of Science (BS). Während dieser Zeit verliebte er sich in Mary Newton, die Tochter der Frau, in deren Haus er einstieg. Sie heirateten 1900.

1895 gewann Rutherford ein Stipendium, das mit Gewinnen aus der berühmten Großen Ausstellung von 1851 in London geschaffen worden war . Er beschloss, sein Studium an derCavendish Laboratory der Universität von Cambridge , dieJJ Thomson , Europas führender Experte für elektromagnetische Strahlung , hatte 1884 das Amt übernommen.

Universität von Cambridge

In Anerkennung der zunehmenden Bedeutung der Wissenschaft hatte die Universität von Cambridge kürzlich ihre Regeln geändert, um Absolventen anderer Institutionen nach zweijährigem Studium und Abschluss eines akzeptablen Forschungsprojekts den Erwerb eines Cambridge-Abschlusses zu ermöglichen. Rutherford wurde der erste Forschungsschüler der Schule. Neben dem Nachweis, dass eine oszillierende Entladung Eisen magnetisieren würde, was bereits bekannt war, stellte Rutherford fest, dass eine magnetisierte Nadel einen Teil ihrer Magnetisierung in einem durch Wechselstrom erzeugten Magnetfeld verlor . Dies machte die Nadel zu einem Detektor für elektromagnetische Wellen , ein Phänomen, das erst kürzlich entdeckt worden war. 1864 wurde der schottische Physiker James Clerk Maxwell hatte die Existenz solcher vorhergesagt Wellen , und zwischen 1885 und 1889 der deutsche PhysikerHeinrich Hertz hatte sie in Experimenten in seinem Labor entdeckt. Rutherfords Vorrichtung zur Erfassung von elektromagnetischen Wellen oder Radiowellen, war einfacher und hatte kommerzielles Potenzial. Das nächste Jahr verbrachte er im Cavendish Laboratory, um die Reichweite und Empfindlichkeit seines Geräts zu erhöhen, das Signale aus einer Entfernung von einer halben Meile empfangen konnte. Rutherford fehlte jedoch die interkontinentale Vision und die unternehmerischen Fähigkeiten des italienischen Erfinders Guglielmo Marconi , der 1896 den drahtlosen Telegraphen erfand .

X-rays were discovered in Germany by physicist Wilhelm Conrad Röntgen only a few months after Rutherford arrived at the Cavendish. For their ability to take silhouette photographs of the bones in a living hand, X-rays were fascinating to scientists and laypeople alike. In particular, scientists wished to learn their properties and what they were. Rutherford could not decline the honour of Thomson’s invitation to collaborate on an investigation of the way in which X-rays changed the conductivity of gases. This yielded a classic paper on ionization—the breaking of atoms or molecules into positive and negative parts (ions)—and the charged particles’ attraction to electrodes of the opposite polarity.

Thomson then studied the charge-to-mass ratio of the most common ion, which later was called the electron, while Rutherford pursued other radiations that produced ions. Rutherford first looked at ultraviolet radiation and then at radiation emitted by uranium. (Uranium radiation was first detected in 1896 by the French physicist Henri Becquerel.) Placement of uranium near thin foils revealed to Rutherford that the radiation was more complex than previously thought: one type was easily absorbed or blocked by a very thin foil, but another type often penetrated the same thin foils. He named these radiation types alpha and beta, respectively, for simplicity. (It was later determined that the alpha particle is the same as the nucleus of an ordinary helium atom—consisting of two protons and two neutrons—and the beta particle is the same as an electron or its positive version, a positron.) For the next several years these radiations were of primary interest; later the radioactive elements, or radioelements, which were emitting radiation, enjoyed most of the scientific attention.