亚原子粒子的发现 pdf mobi txt word epub 下载 2024

在本书中，诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬·温伯格讲述了一个关于发现原子结构的引人入胜的故事，展示了亚原子粒子的发现历史与当今物理学前沿工作之间的联系。本书以亚原子粒子，包括电子、质子和中子等的发现为主线，遵循历史的轮廓，让读者直接进入20世纪物理学的一系列关键的专题，内容详尽，资料丰富。

序言

再版前言

第一章　粒子世界

第二章　电子的发现

背景知识回顾：电的本质

放电和阴极射线

背景知识回顾：牛顿运动定律

阴极射线的偏转

背景知识回顾：电力

阴极射线的电偏转

背景知识回顾：磁力

阴极射线的磁偏转

汤姆逊的研究结果

背景知识回顾：能量

汤姆逊实验中的能量关系

作为基本粒子的电子

第三章　原子的尺度

背景知识回顾：原子量

背景知识回顾：电解

电子电荷的测量

第四章　原子核

放射性的发现和解释

原子核的发现

原子序数和放射性系列

中子

第五章　其他基本粒子

光子

中微子

正电子

其他反粒子

“子和丌介子

W粒子和Z粒子

奇异粒子

其他强子

夸克

胶子

附录

A　牛顿第二运动定律

B　阴极射线的电偏转和磁偏转

C　电场强度和电力线

D　功和动能

E　阴极射线实验中的能量守恒

F　气体性质和玻尔兹曼常数

G　密立根油滴实验

H　放射性衰变

I　原子内的势能

J　卢瑟福散射

K　动量守恒和粒子碰撞

L　本书使用的物理量单位

M　本书使用的一些常数

N　化学元素表

O　进一步阅读的材料

索引

斯蒂芬·温伯格是得克萨斯大学Josey Regental科学教授、由于他的研究成就，他荣获了许多奖励，其中包括1979年的诺贝尔物理学奖，1991年的美国国家科学奖章，还有数学物理学的Heinemann奖金以及普林斯顿大学的Madison奖章，他被选为美国科学院院士，英国皇家学会会员，美国哲学学会会员，美国艺术和科学院院士他写了250多篇论文，内容涉及基本粒子物理学、宇宙学和其他方面的内容。他的科学著作有《引力和宇宙学》(Gravitation and cosmology)和三卷本的《量子场论》(The Quantum Theory o Field)他为一般读者写的书有《最初三分钟》(The First Three Minutes，现已被译为23种文字)、《基本粒子和物理学定律》(Elementary Particles and the Laws of Physics，与费曼合著）、《终极理论之梦》（Dreams of a Final Theory)，还有文集《仰望苍穹：科学和它的文化对手》(Factrig UP：Science and its(Culmral Adversaries)，温伯格教授因为他的科普著作获得过许多奖励，他还经常为《纽约书评》(The Newv York Review of Books)和其他知名期刊撰写文章。

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书籍介绍

在本书中，诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬·温伯格讲述了一个关于发现原子结构的引人入胜的故事，展示了亚原子粒子的发现历史与当今物理学前沿工作之间的联系。本书以亚原子粒子，包括电子、质子和中子等的发现为主线，遵循历史的轮廓，让读者直接进入20世纪物理学的一系列关键的专题，内容详尽，资料丰富。

• 作者： shizhao 发布时间：2014-02-12 14:53:01

  附录中的推导非常值得一看

• 作者： 阅微草堂 发布时间：2014-06-17 01:33:57

  著名实验的背后的一些细节值得推敲，一些基本概念的理解

• 作者： Ian 发布时间：2023-05-14 13:53:00

  这个书其实一般。

• 作者： 还是很小 发布时间：2009-02-18 10:34:16

  很好的物理历史

• 作者： sanqi 发布时间：2016-05-27 22:04:02

  电子，质子，中子的发现讲得很清晰，有推导过程

• 剥离了故事的单个实验【冷漠的发现历程】

  作者：豌豆少爷 发布时间：2017-11-30 20:13:11

  Discovery of Electron：J.J.Thomson

  前人结果：

  1阴极射线是阴极表面的小块材料

  2赫兹：阴极射线经过带点金属板不偏转

  技术突破：高效真空泵

  课题：

  1测量阴极射线速度

  2阴极射线的偏转

  3阴极射线粒子的荷质比

  结论：阴极射线带负电，物质在这里比分子分得更细，这种物质是构成一切化学元素的材料【这完全是一厢情愿】

  measurement of theelementary electronic charge

  前人结果（J.J.Thomson&Townsend&Wilson）：

  方法：在湿润的空气中离子可以引起水滴的形成和增长，在wilson cloud chanmber 中当尝试空气突然膨胀时运动的带电粒子产生踪迹。由于水滴围绕单个离子形成，测量水滴的荷质比然后单独测量水滴的大小就可以得到粒子的点荷质，推出电子的点荷值。

  Millikan

  技术突破：

            1湿空气中凝结的水滴->矿物油

            2观察单个液滴而不是云

  结论：得到了电子电荷的平均值1.592x10-19库伦，在密立根的观察中，油滴每次获得或失去电荷时，这一电荷总是一个基本电荷数的整数倍，电子的粒子性得到了证实。【真·实验大家】

  Discovery of nucleus：Ernest Rutherford

  前人结果：

  1贝克勒尔发现天然放射性åߥ

  2Rutherford 对钍元素放射性的研究，半衰期的确定。

  技术突破：Geiger计数器

  Geiger 对å粒子轰击金箔产生散射的研究：起初均为小角度散射，随角度增大å粒子数迅速下降。但有极少的α粒子被散射入大角度

  结论：原子中电子包围着原子核，有极大的空隙

  Discovery of neutron：James Chadwick

  REVIEW

  1发现原子核的前30年：所有元素原子核都由质子和电子组成。

  卢瑟福用阿尔法粒子打入轻原子核（氧原子、氮原子），将其打碎，变成更轻的氢原子核。起初认为原子核都由质子和电子组成，但他们无法解释是什么力能在原子核内个粒子间的极短距离上起作用

  2居里夫妇从放射性钋元素中发射高穿透性辐射，向富氢物质中发射，能从中打出质子。起初他们认为这种射线是一种电磁辐射，像光X射线、伽马射线一样，但由偏转结果表明，这些打出的质子的速度非常快，

  思维模式变化：存在新粒子

  铍射线射向石蜡之外的其他物质，反冲速度随原子核原子量增大而减少

  合理解释，铍射线是一种质量与质子质量相近的粒子，而巨大的穿透力意味着它是电中性的。

  在当时的测量中，中子的质量小于质子和电子分别质量和，符合爱因斯坦质能方程，所以查德维克虽然发现了中子，仍然认为它是质子和电子的化合物。

  最终在考虑双原子分子光谱图像的时候，N2不符合基本粒子数目的要求，才不得不引入了中子是基本粒子的概念。

  最后精确测量：中子质量>质子质量+电子质量 不符合爱因斯坦质能方程，进入更细微的研究

  Photon：Albert Einstein

  Review：赫兹在实验中产生、探测了电磁波证实了麦克斯韦的电磁场理论，但他没有继续研究下去。在磁场中的偏转表明他们具有的荷质比与阴极射线相同的荷质比。

  前人的困难：

  1增大光强度不会提高光子的最大动能。

  2传统波动理论无法解释光电效应的瞬时性

  3不能解释截止电压

  思维模式的变化：类比了普朗克的量子假说，提出光量子假说

  中微子 Neutrino

  在ß衰变中放射性原子核发出的子不以确定的动能出现，中1927年Wooster和Ellis 证明原子核发射的能力那个不等于 ß 粒子的最大能量，而等于其平均能量。

  泡利提出这是一种新粒子。想探测中微子非常困难，他在物质中吸收的截面非常的小，在铅中穿行几个光年才会被吸收。但核反应堆会发生大量中微子。

  1956年，美国莱茵斯和柯万在实验中直接观测到中微子，莱因斯获1995年诺贝尔奖。

  positron

  1930年英国物理学家Paul Dirac从理论上预言了正电子的存在。在狄拉克描述单电子运动的方程中出现了负能量的解，他认为负能态通常是被填满的，仅有少数空穴，可以作为正能量的正电粒子出现。

  1932年美国物理学家Karl Anderson在宇宙射线中发现了正电子。

  SUMMARY

  1 新技术的出现能实现更精确的测量

  2 思维方式的转变对了解微观世界的粒子有很大的帮助

  3 合理的模型中的反常推论，可能是新粒子新状态的某种表现形式

  4 现代粒子物理学有高投入，大数据分析，团队合作主导的特点

  5 粒子物理学的目标是找到蕴含在自然界的根本原理，而不是发现某一个粒子

• 这个书评的题目不好起

  作者：阿江 发布时间：2011-01-14 01:52:54

  这事史蒂芬温伯格写的一本小书，内容来源于作者的一门相关课程。作者本人是诺贝尔奖获得者，水平高的很；译者杨建邺也是学物理出身，写过、译过不少书。所以这本书的质量还是可以的。

  这本书不是一本传统意义上的物理学史。作者以一个物理学家的视角讲述了主要是电子、质子的发现历程，因为作者应该没有学过“自然辩证法”，所以这本书还是能还原一点科学发现的本来面目的。