汤姆生卢瑟福是师生关系吗

汤姆生卢瑟福是师生关系吗
汤姆生卢瑟福是师生关系吗

汤姆生卢瑟福是师生关系吗
欧内斯特·卢瑟福即将去从事科学研究的单位是当时著名的剑桥大学卡 文迪许实验室.这个实验室成立不过 24 年,与卢瑟福同龄.它是在狄冯夏 尔·卡文迪许公爵资助下建立起来的.当时的主任是因揭示物质结构的奥秘 而早已闻名的汤姆生博士.
开始时,人们对这位颇有名气的年轻人投入以极不信任的目光.有两位大学职员,每次路过卢瑟福的房门时,总要吃吃地笑上几声.有一次,他们 在卢瑟福门前经过,卢瑟福请他们进去帮他解决工作中的一些困难.他的检 波器在房间里摆着,他们茫然地望着它,不知如何是好,因为他们从来就没 有见过这一类东西.他们这才感到自惭形秽.从此以后,他们再也不来打扰 卢瑟福了.
卢瑟福初到剑桥大学时,仍然致力于赫兹波磁性检波器的研究.1896年,汤姆生在伦敦皇家协会上宣读了他与卢瑟福合写的一篇论文：《通过高 频放电使电磁化以及关于短钢针效应的研究》.论文论述了在离发射源半英 里的地方检测无线电波的方法.同时,无线电波也通过了剑桥市人口稠密的 地区,因而,卢瑟福就表明了无线电波不仅适用于农村广阔的空间,也适用 于大城市的繁华地区.
卢瑟福所使用的仪器都是他自己动手制成的.由此不难看出他作为一个实验家的惊人技巧和耐力. 卢瑟福的发射机是由两个大金属片组成的,中间为金属棒,两端是相距约半英寸的磨光铜钮.两个铜钮之间可使电火花通过.接收机设在大约半英里以外的地方,由两个各长 2 英尺的金属棒制成.连接它们的是缠成线圈的 优质金属丝,中间放置着一束极细（直径为 1 毫米的7％）的磁化钢针.线 圈上附有一面与小磁体相连接的镜子.当信号到达时,电火花在铜钮之间通 过,钢针就暂时失去磁性,磁体也随之脱落,因此就使镜子发生偏转.卢瑟 福还成功地证明了这些信号也能通过砖、灰泥以及人体.这是应用科学中的 光辉成就.卢瑟福后来曾不无自豪感地指出,在马可尼着手进行无线电报的 实验之前（这些实验以后曾导致无线电和电视的发展）,他就已经进行了在 半英里之外来检测从天线发出的信号的实验了.
　　不久,卢瑟福的研究兴趣从赫兹波的实验转向某些新的领域.很久以来, 汤姆生就进行着通过稀薄气体放电的试验.当大部分气体已被抽出真空管 时,负电极（阴极）就发生奇怪的放电现象.这种放电起因于已知的阴极射线,即带负电的粒子,也就是现在所称的电子.汤姆生认为,既然磁场能使 这些射线发生偏转,它们就决不是一般含义所指的“射线”.他很快证明, 电子的重量大约是氢原子重量的 1/1800.
　　汤姆生在稀薄气体中输送电荷时,由于仪器变得很热而使电火花经常出 现,无法看清产生了什么,也无法得到前后一致的结果.X 射线的出现彻底 改变了上述困难,它们使气体具有更强的导电性,从而使电荷在较低的电压 下通过气体成为可能.汤姆生建议卢瑟福从事 X 射线及其对气体效应的研 究.
　　卢瑟福立即投入了对 X 射线的研究.1896 年秋天,在不列颠学会（人们 有时称它为“不列颠科学的议会”）上,汤姆生介绍了他与卢瑟福的研究成 果.他叙述了经过 X 射线照射后的气体中,电传导的研究工作.他们曾经发 现,这种气体在 X 射线消失之后,仍然保持一段时间的导电性.
　　卢瑟福试图鉴定铀所放射的射线,并要弄清,它们在某些情况下,是否 可能与从其他来源获得的射线有关.通过反复地试验他发现,铀放射出来的 射线是多种多样的,它们各以不同的方式受到磁力的作用,因此,有些明显 地带正电荷,有些带负电荷,有些则根本不带电荷.他用希腊文的头 3 个字 母分别给这几种射线取名,他把带正电荷的叫做α射线,把带负电荷的称为 β射线,不带电荷的叫作γ射线.不久,实验证明,所谓γ射线,其实就是X 射线,因为它在活化即电离气体时,具有与从其他来源获得的 X 射线相同的效果. 卢瑟福的研究工作受到了汤姆生的热烈赞许,不久,也使整个科学界为之轰动.
　　1898 年,卢瑟福开始研究一项与 X 射线有关的问题.他发现锌板经过紫 外线的照射后,会放射出某些带电粒子（离子）.通过多次实验,他证明锌 所放射的离子全部带有负电荷,而这些离子正好与 X 射线穿过空气时所放射 的离子具有相同的活动方式.他还推算出离子在两片之间移动的精确速率. 卢瑟福的卓越成果使他跃居科学研究的前列.
卡文迪许实验室聚集了一批声名卓著的科学研究人员.他们常常在一起热烈地争论现代物理学上的许多问题,有时在室主任房间举办茶会,各抒己 见.卢瑟福给人的印象是：体魄健壮,精力充沛,谦虚而友善.他经常不分 昼夜地工作着,决不满足于一知半解.
卢瑟福早期在剑桥度过的最后一些日子,主要用于鉴别铀所放射的各种不同的射线.α射线、β射线和γ射线究竟是什么,一时尚未彻底弄清楚. γ射线很容易被认为是 X 射线的另一种形式,但其余两种,虽然起初也称作 射线,但不久却发现它们是由粒子构成的,因此,α粒子和β粒子就成为他 以后一段时期内主要的研究对象了.
　　正在此时,加拿大蒙特利尔的麦克吉尔大学到英国物色一名物理学教 授.实验室很多研究人员跃跃欲试.尽管汤姆生先生舍不得放走卢瑟福这位 才华横溢的年青助手,但他也不愿从中作梗.他热情地给麦克吉尔大学校长 写推荐书：“在独创性的科学研究中,我从未见过有比卢瑟福先生更加热情 和干炼有为的学生?我认为,不论哪个大学,若能请到卢瑟福先生去担任 物理学教授,将是十分幸运的.”
　　麦克吉尔大学接受了卢瑟福担任物理系教授.1898 年 9 月,卢瑟福登上 轮船横渡大西洋.他深信自己能胜任未来的研究工作,并希望能够指导助手和研究生的科学研究.他要继续进行他在剑桥业已开始的种种探索.
由此可见汤姆生卢瑟福是导师和学生的关系、实验室主任和研究员的关系、同事关系.