Открытие атома
К концу XIX столетия набралось много доказательств того, что атомы имеют более или менее сложное строение. К ним относятся результаты исследования электролиза, открытие электрона, наличие химического сродства — все они имели под собой какую-то глубокую основу. Длинный путь пройден от первой атомной теории Дальтона, в которой предполагалось, что атомы представляют собой элементарные кирпичики и что мир состоит из определенного числа атомов различных сортов с характерными свойствами, вечными и неизменными.
Эти представления особенно изменились после открытия электрона. Все атомы должны содержать электроны. Но как электроны в них расположены? Физики могли лишь философствовать, исходя из своих познаний в области классической физики, и постепенно все точки зрения сошлись на одной модели, предложенной Джозефом Джоном Томсоном (1856—1940). Согласно этой модели, атом состоит из положительно заряженного вещества, внутрь которого вкраплены электроны (возможно, они находятся в интенсивном движении), так что атом напоминает пудинг с изюмом. Томсоновскую модель атома нельзя было непосредственно проверить, но в ее пользу свидетельствовали всевозможные аналогии.
Трудность заключалась в том, чтобы найти прямой подход к исследованию атомов. Такой подход появился не в результате целенаправленных поисков, а благодаря случайному наблюдению явления совсем иного рода. Это было открытие радиоактивности, сделанное французским физиком Антуаном Анри Беккерелем (1852—1908). Отец Беккереля открыл ультрафиолетовый спектр, дед его тоже был известным физиком, так что физика, можно сказать, была у династии Беккерелей в крови. Замечательные исследования Беккереля были проведены в 1896 г., через год после открытия рентгеновских лучей и за год до открытия электрона. Эти три знаменательных события изменили всю физику!
Беккерель, видимо, был занят поисками какого-то излучения, исходившего от соли урана. Фотографические пластинки, которые находились в том же ящике, что и соль, оказались несколько засвеченными, и Беккерель хотел узнать причину этого. Стоит отметить, что указанное явление наблюдали и другие, и держали пластинки подальше от этой соли. Беккерель подумал, что, возможно, в результате действия солнечного света вещество испускало излучение типа рентгеновских лучей. Он завернул фотопластинку в черную бумагу и выставил на солнечный свет, положив сверху кусочек соли. Пластинка, надежно защищенная от света, после проявления обнаружила почернение. Эффект оказался воспроизводимым — каждый раз наблюдалось то же самое. Но затем Беккерель обнаружил, что такой же эффект наблюдается и в отсутствие солнечного света, и даже тогда, когда эксперимент проводился в темноте. Он понял, что открыл новое явление, и назвал его «радиоактивностью».
Подразделы этой страницы: