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亨利·莫塞萊 | |
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亨利·莫塞萊 | |
原文名 | Henry Gwyn Jeffreys Moseley |
出生 |
多塞特郡韋默思 | 1887年11月23日
逝世 | 1915年8月10日 | (27歲)
國籍 | 英國 |
職業 | 物理學家 |
莫塞萊是英國物理學家,原子序數的發現者。
1887年11月23日生於多塞特郡韋默思,1915年8月10日卒於土耳其的格利博盧。 1906年莫塞萊進入牛津大學的三一學院。畢業後與歐內斯特·盧瑟福共同工作於曼徹斯特大學。第一年他主要致力於教學工作,幾年後完成教學任務的莫塞萊全力投身於科研。
研究成果
在勞厄和布喇格父子證明X射線會受到晶體的衍射之後,莫塞萊便利用這項技術去確定和比較各種元素的標識X射線輻射的波長;這類輻射是巴克拉在幾年前發現的。
莫塞萊在進行上述研究時,明確證實了巴克拉的猜想,即標識X射線的波長隨發射元素原子量的增大而均勻地減小。莫塞萊把這一規律歸因於原子量增大時原子中的電子數的增加和原子核中的正電荷的增加。(後來發現,核電荷反映了核內帶正電的質子的數目。) 這一發現導致了門捷列夫元素周期表的一項重大改進。門捷列夫曾按照原子量的順序排列出他的元素周期表,但是為了說明周期性,表中在兩個地方變更了這一順序。莫塞萊證明,如果元素是按照它們的核電荷數目(也就是說,按照原子核中的質子數即此後所說的原子序數)排列的,便沒有必要作這樣的改動。
再者,在門捷列夫周期表中的任意兩個相鄰的元素之間,均可設想插入數目不等的一些元素,因為相鄰元素在原子量上的最小差值沒有什麼規律。然而,如果按照原子序數去排列,情況便迥然不同。原子序數必須是整數,因此,在原子序數為26的鐵和原子序數為27的鈷之間,不可能再有未被發現的新元素存在。這還意味着,從當時所知的最簡單的元素氫到最複雜的元素鈾,總共僅能有92種元素存在。進而言之,莫塞萊的X射線技術還能夠確定周期表中代表尚未被發現的各元素的空位。實際上,在莫塞萊於1914年悟出原子序數概念時,尚存在七個這樣的空位。此外,如果有人宣稱發現了填補某個空位的新元素,那麼便可以利用莫塞萊的X射線技術去檢驗這個報道的真實性,例如,為鑑定於爾班關於celtium和赫維西關於鉿(hafnium)的兩個報道的真偽,就使用了這種方法。
就這方面而言,X射線分析是二十世紀出現的一種複雜的化學分析新技術,它與海洛夫斯基的旋光分析法一樣,不再藉助於古老的稱重和滴定方式,而是採用測定吸光性能和電位變化等更為精密的方法。
換言之,莫塞萊的工作雖然並沒有對門捷列夫的周期表作重大的改動,但卻使各種元素在周期表中應處的位置完全固定下來。
X射線的魔力|與諾貝爾獎的不解之緣
X射線的發現是19世紀末20世紀初物理學的三大發現(X射線1896年、放射線1896年、電子1897年)之一,這一發現標誌着現代物理學的產生,為諸多科學領域提供了一種行之有效的研究手段。X射線的發現和研究,對20世紀以來的物理學以至整個科學技術的發展產生了巨大而深遠的影響。
諾貝爾獎1901年第一次頒發,德國物理學家倫琴因發現X射線獲物理學獎。在此之後,X射線仿佛有什麼魔力,總與諾貝爾獎有着不解之緣,倫琴根本沒想到他的這一發現竟成就了多個諾貝爾獎得主。一個多世紀以來,因研究X射線技術、以及使用X射線進行研究、與X射線有關的研究而獲得諾貝爾獎的已有幾十人。