Номер 1, страница 168 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава V. Физика атома и атомного ядра. Параграф 36. Состав ядра атома. Ядерные реакции - номер 1, страница 168.

Условие.

1. Когда и как был открыт протон?

Решение.

1. Когда и как был открыт протон?

Решение

Открытие протона стало результатом работы нескольких учёных, но честь его окончательного открытия принадлежит британскому физику Эрнесту Резерфорду, который провёл ключевые эксперименты в 1919 году.

Предпосылки открытия:

Первые наблюдения, указывающие на существование положительно заряженных частиц, были сделаны ещё в 1886 году Евгением Гольдштейном. Он обнаружил «каналовые лучи» в газоразрядных трубках, которые представляли собой потоки положительных ионов. Позже, в 1898 году, Вильгельм Вин, а затем в 1913 году и Джозеф Джон Томсон, изучая эти лучи, установили, что самая лёгкая из этих частиц — ион водорода — обладает наименьшим отношением массы к заряду среди всех ионов. Это навело учёных на мысль о существовании фундаментальной положительной частицы.

Эксперимент Резерфорда (1919 год):

Решающий эксперимент был поставлен Эрнестом Резерфордом. Он изучал взаимодействие альфа-частиц (ядер гелия, $ _{2}^{4}\text{He} $) с различными веществами. В своих опытах Резерфорд направлял пучок альфа-частиц на мишень из тонкой фольги или на газ, в частности, на азот.

Он заметил, что при бомбардировке азота альфа-частицами возникают новые частицы, которые регистрировались сцинтилляционным экраном на значительном расстоянии от мишени, что указывало на их высокую энергию и большую проникающую способность. Изучив отклонение этих частиц в магнитном и электрическом полях, Резерфорд пришёл к выводу, что они являются ядрами атомов водорода.

Резерфорд правильно интерпретировал это явление как первую в истории искусственную ядерную реакцию, в ходе которой альфа-частица выбивает из ядра азота ядро водорода, превращая азот в изотоп кислорода. Схематически эту реакцию можно записать так:

$ _{7}^{14}\text{N} + _{2}^{4}\text{He} \rightarrow _{8}^{17}\text{O} + _{1}^{1}\text{H} $

Поскольку ядра водорода появлялись и при бомбардировке других лёгких элементов, Резерфорд сделал фундаментальный вывод: ядро атома водорода является элементарной частицей, входящей в состав ядер всех атомов. В 1920 году он предложил назвать эту частицу «протоном» (от греческого слова «πρῶτος» — первый).

Ответ: Протон был открыт Эрнестом Резерфордом в 1919 году. Он обнаружил, что при бомбардировке ядер азота альфа-частицами происходит ядерная реакция, в результате которой испускаются ядра водорода. Резерфорд сделал вывод, что ядро водорода является фундаментальной частицей, и в 1920 году предложил для него название «протон».