斯特拉特简介 斯特拉特是怎么发现氩的
山南慕北 2018-12-13
斯特拉特生于英国埃塞克斯郡莫尔登,因为继承父辈的爵位而被称作瑞利男爵三世,是英国著名物理学家。斯特拉特因为发现了气体“氩”而被授予诺贝尔物理学奖。那么,特拉斯特是怎么发现氩的呢?
斯特拉特
斯特拉特
斯特拉特简介
约翰·威廉·斯特拉特是英国物理学家,尊称瑞利男爵三世,科学界一般则简称他为雷利勋爵。 他既在实验物理方面,又在理论物理方面,有过重大的贡献。尽管他的主要贡献是在经典物理学方面,可是他晚年对于近代物理学,如量子论和相对论,都发表过重大意见。
1900年瑞利从统计物理学的角度提出一个关于热辐射的公式,即后来所谓的瑞利-金斯公式,内容是说在长波区域,辐射的能量密度应正比于绝对温度。这一结果与实验符合得很好,为量子论的出现准备了条件。瑞利密切注意量子论和相对论的出现和发展。他对声光相互作用、机械运动模式、非线性振动等项目的研究,对整个物理学的发展都具有深远影响。
1904年,斯特拉特因“研究气体密度,并从中发现氩”,瑞利被授予诺贝尔物理学奖。
1919年6月30日,瑞利在埃塞克斯郡威特姆去世。
斯特拉特是怎么发现氩的
1882年,瑞利为了证实普劳特假说,曾经测过氢和氧的密度。经过十年长期的测定,他宣布氢和氧的原子量之比实际上不是1:16,而是1:15.882。他还测定了氮的密度,他发现从液态空气中分馏出来的氮,跟从亚硝酸铵中分离出来的氮,密度有微小的但却是不可忽略的偏差。
从液态空气中分馏出来的氮,密度为1.2572 g/cm3,而用化学方法从亚硝酸铵直接得到的氮,密度却为 1.2505 g/cm3。两者数值相差千分之几,在小数点后第三位不相同。
他认为,这一差异远远超出了实验误差范围,一定有尚未查清的因素在起作用。为此他先后提出过几种假说来解释造成这种不一致的原因。其中有一种是认为在大气中的氮还含有一种同素异形体,就像氧和臭氧那样,这种同素异形体混杂在大气氮之中,而从化学方法所得应该就是纯净的氮。两者密度之差说明这种未知的成分具有更大的密度。于是,瑞利仿照臭氧的化学符号O3,称之为N3。
可是论文发表后没有引起人们的普遍注意,只有化学家拉姆赛(W.Ramsay)表示有兴趣和他合作进一步研究这一问题。拉姆赛重复了瑞利的实验,宣布证实了瑞利的结果,肯定有N3的存在。两位科学家在经过严密的研究后,于1894年确定所谓的N3并不是氮的同素异形体,而是一种特殊的,从未观察到的不活泼的单原子气体,其原子量为39.95,在大气中约含0.93%。他们取名为氩,其希腊文的原意是“不活泼”的意思。第一个惰性气体就这样被发现了。
瑞利长期致力于气体密度的研究,他在研究中发现从液态空气中分馏出来的氮气,跟从亚硝酸铵分解得到的氮气,密度存在超过实验误差范围的差异。后来他遇到威廉·拉姆齐,两人决定合作查明这一问题的原因。
1894年8月13日,瑞利与拉姆齐宣布他们发现一种新的气体元素氩。之后,在瑞利的协助下,拉姆齐又相继发现了几种新的惰性气体元素。
关键词: 斯特拉特