Những phát minh bất ngờ trong vật lí

Chia sẻ: Quynh Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

74
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

XII. THOMAS EDISON 1. Sơ lược về tiểu sử và thành tựu của Thomas Edison: Thomas Edison (1847-1931) Là nhà phát minh, thương nhân. Ông được mệnh danh là “phù thủy Menlo Park”.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Những phát minh bất ngờ trong vật lí

Những phát minh bất ngờ trong vật lí XII. THOMAS EDISON 1. Sơ lược về tiểu sử và thành tựu của Thomas Edison: Thomas Edison (1847-1931) Là nhà phát minh, thương nhân. Ông được mệnh danh là “phù thủy Menlo Park”. Những phát minh của ông gây ảnh hưởng lớn đến thế kỷ XX, nổi tiếng nhất là bóng đèn. 2.Vua phát minh và bóng đèn điện Nước Mỹ có môt ông vua phát minh tên là Thomas Edison. Cả đời ông có ̣ nhi u phát minh lớn nhỏ.bóng đèn dây tóc mà ta đang dùng là phát minh của ông.trước khi đèn điên ra đời người ta đã sơ bộ n m được những tri thức v điên. ̣ ̣ Ơ Anh môt nhà hóa học đã dùng nhi u chi c đèn pin và hai thanh cacbon ch ra ̣ cây đèn huỳnh quang đau tiên trên th giới , song ánh sáng của nó quá gay g t, chı̉ có th l p ở đường ph hoăc trên quảng trường và chı̉ sáng vài ti ng đo ng h là t t ̣
ngay.Thời đó nói chung mọi nhà đeu dùng đèn d u lửa hoăc đèn khı́ than (bunsen). ̣ Edison đã nghı̃: " n u mọi nhà đeu có đèn điên đe dùng thı̀ hay bi t bao!” ̣ Tháng 9 năm 1878 b t đau ti n công vào thành lũy chi u sáng b ng điên. ̣ Tin tức lan ra và b t đau lan kh p nước Mỹ và lan tràn sang nước Anh làm c phi u khı́ than sụt giảm nghiêm trọng Edison b t đau thực hiên ráo ri t những thı́ nghiêm khoa học.Trước tiên là ̣ ̣ thı́ nghiêm đèn điên sáng tr ng. Nguyên lý của loại đèn này là l p môt m u nhỏ vât ̣ ̣ ̣ ̣ liêu chịu nhiêt vào trong bóng đèn thủy tinh, đau vào ngu n điên được nung nóng ̣ ̣ ̣ tới mức sáng tr ng. Dựa theo nguyên lý này Edison cho r ng mu n làm t t thı́ nghiêm, trước tiên phải tı̀m được môt vât liêu chịu nhiêt thı́ch hợp. ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ Đêm đó Edison ng i ở bàn làm viêc, kh u sáng chi c đèn khı́ than (bunsen), ̣ l y gi y bút ra và ghi lại t t cả các vât liêu chịu nhiêt mà ông nhớ được, sau cùng ̣ ̣ ̣ đem t t cả có 1600 loại. Hôm sau ông cho người lo đay đủ các loại vât liêu này và ̣ ̣ ti n hành thı́ nghiêm với từng loại. Đong thời , ông lại không ngừng v c u tạo của ̣ bóng đèn và không ngừng cải ti n rút khı́ làm cho bóng đèn thủy tinh đạt tới mức chân không tuyêt đoi. Trong thời gian này Edison v t óc suy nghı̃ h t cách này đen ̣ cách khác, quên ăn quên ngủ, thử đi thử lại mãi v n không đạt k t quả như mong mu n. Vào ngày mùa hè năm đó Edison vùi đau làm viêc trong phòng thı́ nghiêm, ̣ ̣ nóng đen n i đau ông đam m hôi , tiên tay ông c m chi c quạt nan tre ph y cho ̣ mát, b t chợt ông nhı̀n như dán m t vào chi c quạt. Môt lát sau, ông lại xé chi c ̣ quạt ra thành từng mảnh vụn, đăt dưới kı́nh hi n vi quan sát tı̉ mı̉; xem đi xem lại ̣ không nén được sự vui mừng tôt đô: ̣ ̣ "H ừ, sao lâu nay mı̀nh không nghı̃ ra cách dùng sợi than tre nhı̉?”. Lúc đó, các trợ thủ của Edison cũng đã quay lại, họ cho những nan tre vừa xé vụn vào lửa và đot cháy thành than, r i cho những sợi than tre vào bóng thủy tinh,vừa cho thông điên là đèn đã sáng lên, hơn nữa còn sáng liên tục hơn 1000 ̣ ti ng đo ng h .
L n này toại nguyên r i, mọi trợ thủ cũng đi u mừng vui nói vây. ̣ ̣ V sau Edison v n ti p tục nghiên cứu làm cho ch t lượng bóng đèn không ngừng nâng cao.Sau này ông lại thay bóng đèn sợi than tre b ng bóng đèn sự von- fram. Đó chı́nh là bóng đèn điên tròn mà chúng ta dùng hiên nay vı̀ chi c bóng đèn ̣ ̣ điên nho nhỏ này mà Edison m t cả 12 năm, đã làm hàng nghı̀n thı́ nghiêm và t n ̣ ̣ bi t bao nhiêu tâm huy t. 3. Máy chiếu bóng 1887: Vào một chiều mùa hè năm 1877, trong khi Edison đang loay hoay với chiếc máy dịch điện tín tự động, chiếc máy này gồm một mũi kim thép rạch các rãnh trên một đĩa giấy, đột nhiên khi cho đĩa quay nhanh hơn Edison đã nghe thấy tiếng cọ sát tăng lên và giảm đi tùy theo sự gồ ghề của chiếc đĩa. Sự kiện này đã ám ảnh nhà phát minh. Ông liền làm lại thí nghiệm nhưng lần này, thêm vào chiếc kim bộ phận chứa một màng mỏng. Edison nhận thấy cơ phận này đã làm tăng âm độ lên một cách đáng kể. Các công trình khảo cứu về máy điện thoại đã khiến Edison nhận thức rằng một màng kim loại mỏng đã rung động khi nói vào một máy phát. Như thế có thể ghi lại sự rung động này trên một chất gì đó để rồi làm cho màng kim loại rung động trở lại mà phát ra các âm thanh như tiếng nói. Nửa đêm hôm đó, Edison ngồi lại văn phòng và vẽ trên giấy một bức họa về thứ máy móc sẽ thực hiện. Ngày 24/12/1877, Edison cầu chứng cho chiếc máy hát và bằng phát minh được chính phủ Hoa Kỳ cấp cho ông vào ngày 19/02/1878. Từ bóng đèn diện do Edison phát minh, ánh sáng được thắp sáng cho mọi gia đình. Cũng nhờ vào ánh sáng mà Einstein đã tìm ra công thức E=mc2. Vậy nhà vật lý Rơnghen phát hiện ánh sáng có tính chất gì? XIII. RONGHEN 1. Sơ lược về tiểu sử và thành tựu của Ronghen: Ronghen (1845-1923) - ng là người Đức.
- ng có công trong viêc tı̀m ra tı́nh ch t áp điên và hỏa điên của tinh th v ̣ ̣ ̣ từ học. - ng được giải thưởng Nobel đau tiên v Vât Lý năm 1901. ̣ 2. Câu chuyện “ánh sáng thần bí” được ông phát hiện như thế nào? Môt đêm khuya 1895 sau khi chuông đong h đi m 12, ông đi v nhà r t ̣ châm rãi, vừa đi vừa suy nghı̃ v ánh sáng th n bı́ vừa nhı̀n th y lúc nãy. Lúc đang ̣ thı́ nghiêm v tia âm cực, Rơnghen vô tı̀nh phát hiên th y màn huỳnh quang đăt ̣ ̣ ̣ cách đó 2m nh p nháy. ng không bỏ qua hiên tượng đó, lại làm hàng loạt l n, ̣ phóng điên trong tia âm cực, k t quả là trên màng huỳnh quang đó cũng lại nh p ̣ nháy. Tia âm cực không th vượt qua khoảng cách 2m đe làm cho màn huỳnh quang nh p nháy trong đau Rơnghen cu n cuôn những con sóng suy nghı̃: r t có ̣ th là môt loại tia mới chưa từng th y... ̣ V nhà, ông đang ăn mi ng bánh mı̀ vı̀ bụng đói b ng nhı̀n th y bóng của mı̀nh, Rơnghen như chợt nghı̃ ra đi u gı̀, vôi vàng quay trở lại phòng thı́ nghiêm. ̣ ̣ Trong vài tu n l quên ăn quên ngủ, Rơnghen đã làm rỏ tia mà ông gọi là tia X. Hôm đó,vợ Rơnghen mang m y thứ đo ăn đen phòng thı́ nghiêm vı̀ đã m y ̣ tu n ông không v nhà. Nhı̀n th y vợ đen, Rơnghen r t vui mừng: “nào em thân yêu , hãy đen đây, anh sẽ chụp cho bàn tay em bức ảnh!”. Bức ảnh nhanh chóng rửa ra.Trên bức ảnh hı̀nh ảnh toàn bộ xương bàn tay của bà Rơnghen rỏ m n môt, k cả chi c nh n chưới đeo ở ngón tay. ̣ Không lâu sau đó, Rơnghen tuyên b những nghiên cứu của mı̀nh v tia X cùng với bức ảnh xương bàn tay của bà Rơn-ghen. Nhưng mà rơn-ghen không ngờ r ng phát hiên của mı̀nh lại gây nên một cơn ̣ giông bão trong xã hôi . Vı̀ do hạn ch v hi u bi t, môt nghị sı̃ Mỹ còn đòi đưa ra ̣ ̣ đạo luât c m sử dụng tia X. ̣
Những ánh sáng chân lý không th nào ngăn chăn được. Rơnghen không h ̣ khi p sợ những lời công kı́ch ngu xu n đó. ng ti p tục nghiên cứu sâu tı́nh ch t tia X. Đe dùng nó phục vụ cho lợi ı́ch con người . Phát hiên này đã lôi cu n hàng ̣ trăm nhà khoa học đã lao vào nghiên cứu. Ch ng bao lâu sau người ta ứng dụng tia X vào viêc ph u thuât xương. ̣ ̣ Phát hiên của Rơnghen đã d n đen cuôc cách mạng lớn trong vât lý học. Đe ̣ ̣ ̣ bi u dương c ng hi n kiêt xu t của Rơnghen, năm 1901 viên hàn lâm Hoàng gia ̣ ̣ Thụy Đi n trao tăng giải thưởng Nobel. ̣ Nhà vật lý Otto Hahn đã đựơc nhận giải thưởng Nobel về hoá học năm 1944 nhờ thí nghiệm khám phá ra sự phân hạch. Vậy nhà vật lý nào đã giải thích được quá trình phân hạch này? XIV. LISE MEITNER 1. Sơ lược tiểu sử và các thành tựu của Lise Meirther: Lise Meitner(1878-1968). Bà là người Do Thái lớn lên và học ở Vienna. -Lise Meitner đến Berlin năm 1907 và bà tham gia vào nhóm của Otto Hahn nghiên cứu về phóng xạ. -Năm 1918, họ khám phá ra đồng vị Protactinium 231. Sau đó, Hahn trở thành giáo sư hóa học phóng xạ và Meitner trở thành giáo sư vật lý ở Viện Kaiser Wilhelm. -Dù bà mang lại lý thuyết giải thích phân chia hạt nhân nhưng bà vẫn không đạt giải Nobel. -Bà rời Stockholm đến Cambridge năm 1960 và mất ở đó năm 1968. Các thành tựu của Lise Meitner: + Người phụ nữ thứ hai nhận bằng tiến sĩ vật lí ở Vienna, + Là người phát hiện ra hiện tượng phân hạch… 2. Lise Meitner và sự phân hạch hạt nhân:
Khám phá ra neutron của Chadwick vào năm 1932 đã cung cấp cho các nhà nghiên cứu một vũ khí mới để làm việc. Tại Rome, Enrico Fermi và đồng nghiệp đã quan tâm đặc biệt đến việc bắn phá hạt nhân bằng neutron. Tại Berlin, Hahn và Meitner được hỗ trợ bởi Fritz Strassman (1902- 1980) thực hiện những thí nghiệm tương tự với thí nghiệm của Fermi. Lúc đầu họ đồng ý với Fermi là các nguyên tố siêu uran (nguyên tố có nguyên tử số lớn hơn 92, không có trong tự nhiên) đã được tạo thành. Tuy nhiên, vào năm 1938, họ bắt đầu thực hiện phân tích hóa học một cách cực kỳ chính xác các sản phẩm tạo thành khi bắn phá uran bằng neutron. Đúng vào thời gian này, phát xít Đức xâm chiếm nước Áo, và Meiner- một người Áo gốc Do thái, chạy sang Hà Lan rồi tới Thuỵ Điển, nhưng bà vẫn giữ liên lạc với công việc bởi Hahn và Strassman bằng những lá thư. Một trong bức thư gởi cho Meitner, Hahn kết luận rằng: sản phẩm phân rã nhẹ hơn uran rất nhiều và bao gồm bari có nguyên tử số 56. Hahn viết rằng là một nhà hóa học, ông chắc chắn đó là bari. Nhưng là một nhà “hóa học hạt nhân”, ông không thể tin được điều đó. Khi ấy, bà từng nghĩ rằng: cả ba quá trình bắt neutron khác nhau này đều bắt nguồn từ đồng vị urani 238. Từ những phân tích lý thuyết, bà đã không thể hiểu được làm thế nào mà sự bắt một neutron đơn lẻ lại có thể gây ra một sự bất ổn định đến mức mà có tới 4 hoặc 5 sự phát xạ beta sau đó. Và thậm chí còn một điều khó hiểu hơn là, hai chuỗi phân rã beta dài diễn ra song song với nhau trong một vài bước phân rã. Lý thuyết khi ấy đã không giải thích được. Vì thế, Meitner mời người cháu của bà là Ottro Frisch, một nhà vật lý tại viện của Bohr ở Copenhagen, đến thăm bà tại thị trấn Kungaln trên bờ biển phía tây Thụy Điển. Bà cùng cháu trai đi dạo và cùng nhau thảo luận về sự khó hiểu của notron khi bắn vào nguyên tử uran 238. Khi bà đang nhìn lên cành cây phủ đầy tuyết, bỗng chợt giọt nước rơi xuống, Meitner liền nghĩ xét đến mô hình hạt nhân- dạng giọt chất lỏng dao động và có thể phân tách thành hai phần. Frisch đã nhận ra rằng, sức căng bề mặt của một hạt nhân nặng như urani có thể là nhỏ không đáng kể. Meitner thì đã hình dung ra những tính toán về sự hụt khối và sinh năng lượng khi hạt nhân phân tách. Khi Meitner và Frisch đưa ra lý thuyết của họ, cộng đồng vật lý đã ngay lập tức chấp nhận khái thuật ngữ "phân hạch" mà họ đề xuất. Và
Bohr đã sử dụng nghiên cứu của họ như một xuất phát điểm để xây dựng một lý thuyết đầy đủ hơn. Cuối cùng, Hahn đã thực nghiệm bắn notron vào nguyên tử uran 238 cùng cơ sở lý thuyết phân rã hạt nhân của Meitner. C. LỜI KẾT: Chúng tôi chỉ có thể giới thiệu cho các bạn hiểu rõ nguy ên nhân vì sau lại có những phát hiện bất ngờ về vât lý. Để làm rõ về nội dung, bản chất các vấn đề này chúng tôi hy vọng các bài thuyết trình sau sẽ giải thích, phân tích chứng minh và đi sâu vào vấn đề hơn những phát minh, những định lý, định luật, tiên đề vật lý giúp nhóm. Nếu được vậy nhóm xin nói lời cám ơn đến với Thầy và các bạn đã lắng nghe. Cuối cùng nhóm xin tổng kết lại. Hai chữ "bất ngờ" đã làm cho các nhà khoa học tìm ra rất nhiều những thành tựu, những ứng dụng, những công thức; các định luật, định lý thật có ích cho chúng ta ngày nay. Vậy có bao giờ bạn mong đợi hay lo lắng rằng vào một ngày nào đó sẽ có một sự kiện bất ngờ nào đó xảy ra đến với bạn? Với chúng tôi thì chúng tôi xin phép trả lời: "Không! ”. Vì những sự việc xảy đến với chúng ta là luôn bất ngờ, khi nó đã đến với chúng ta thì chúng tôi nghĩ trước hết chúng ta nên chấp nhận và sau đó hãy suy nghĩ về nó.