高中物理人教大纲版第三册：22.2 天然放射现象衰变 （备课资料）.docVIP

●备课资料 一、贝克勒耳与放射性的发现 Antoine Henri Becquerel(1852—1908)是法国物理学家.1852年11月15日诞生于法国巴黎的一个科学世家.祖父、父亲都是法国科学院院士，自然博物馆物理学教授，长期从事荧光物质物理、化学性质的研究. 贝克勒耳幼年由父亲进行正规的家庭教育，偏爱自然科学.1872年他在巴黎一所公立中学毕业后，考入巴黎工业大学，两年后进入桥梁建筑学院，毕业后进国家桥梁公路工程局当工程师.1878年任巴黎自然博物馆助理研究员.1888年贝克勒耳以磁场中平面偏振光的研究取得巴黎理学院授予的博士学位.1889年当选为法国科学院院士.1892年任巴黎自然博物馆和巴黎工业大学教授.1894年升任国家桥梁公路工程局总工程师.1903年贝克勒耳因为发现自发放射性现象和皮埃尔·居里夫妇同获贝尔物理学奖.1908年当选为法国科学院院长.贝克勒耳还荣任英国伦敦皇家学会外国会员、柏林科学院外国院士. 由于在没有防护的情况下长期接触放射性物质，贝克勒耳的健康受到了极大的损害.他刚年过半百，身体就垮了下来.当时医生劝他休养，他却舍不得离开实验室，语气坚决地对医生说：“除非把我的实验室搬到我疗养的地方，否则我决不离开！”1908年8月24日，放射线终于夺去了贝克勒耳的生命，他的遗体安葬在布里坦尼的克鲁席克，终年56岁.后人为纪念这位放射性研究的先驱者，特地把放射性活度的单位命名为“贝克勒耳”，简称“贝克”. 贝克勒耳早期的研究几乎全部是光学方面的.他的第一项研究课题(1875~1882)是有关磁场使平面偏振光的旋转（法拉第效应），接着又研究地磁对大气的影响.后来他转去研究红外光谱.他利用某些磷光晶体在红外光照耀下的光释进行视觉观察，研究晶体及其他有关物质对光的吸收，特别是研究光对偏振平面及其传播方向的依赖性(1886—1888).由于这些研究，1888年他获得巴黎大学科学部博士学位，并于1889年被选进科学院.同年，他又被提升为公路桥梁方面的高级工程师. A.-H.贝克勒耳发现放射性，与当时W.K.伦琴发现的X射线有关.在对X射线本性进行探索时，A.-H.贝克勒耳推测荧光和X射线可能是由于同一机理产生的，因而一切荧光现象都可能伴随有X射线.他用钾铀酰酸盐（一种荧光晶体）放在用黑纸封闭的照相底版上，经日光照射这种晶体，看照相底版是否感光，来检验他的这种猜想，结果照相底版上果然有晶体的雾翳像.这样A.-H.贝克勒耳就认为他的推测被证实了，并于1896年2月24日将此实验报告送交法国科学院. 在继续实验中，有一次因阴天而受阻，他把铀盐晶体和黑纸包裹的底版一起放在暗室抽屉里.由于钾铀酰硫酸盐晶体的荧光在脱离照射光源后会很快熄灭，照原先推论，在不受日光照射的情况下，底版上不应出现晶体的雾翳像.出乎意外的是，当显影后度版上同样出现晶体的雾翳像.他用不发荧光的铀化合物进行实验，也在照相底版上形成雾翳像，可以说明这种穿透性射线和荧光无关.他又用其他发光晶体进行实验，发现只有含铀的晶体才产生穿透射线.最后，他再用纯铀进行实验，发现其穿透性辐射强度比钾铀酰硫酸盐要高三四倍.这就最后证实，穿透性射线是从晶体中的铀发出的，发出射线是铀元素的一种特性.他又用实验证明，这种射线，像X射线一样能使周围的气体电离；但又和X射线不同，它可被电场或磁场偏转.因此，当时称这种射线为贝克勒耳射线.后经G.C.N.施密特，特别是居里夫妇的努力，发现钍、钋、镭等都放射这种射线，从而把这种现象定名为放射性，把这类物质称作放射性物质. A.-H.贝克勒耳和居里夫妇在研究放射性的工作上是相互启发、交替进行的.当居里夫妇在A.-H.贝克勒耳的工作基础上发现更多元素的放射性之后，A.-H.贝克勒耳又做了两项重要工作.1900年3月26日他从镭射线在电场和磁场中的偏转角度，测出射线中含有带负电的粒子，其速度为1.6×1010 cm/s，荷质比为10-10 kg/C.他断定这种粒子和J.J.汤姆孙所发现的电子一样，后来定名为β射线.第二个重要工作是1904年最先发现了放射衰变（从一种元素转变为另一元素）. A. -H.贝克勒耳发现天然放射性，标志着原子核物理学的开始.由此他和居里夫妇共同获得1903年的诺贝尔物理学奖. 贝克勒耳受到伦琴和彭加勒关于研究X射线实验的启发，准备用荧光物质寻找X射线.如前所述，他无意中发现了放射性.他的发现又启发了居里夫人，投入了关于物质的放射性的研究.可以说，源于法国的X射线热潮，引发了法国的放射性研究.从此，贝克勒耳与居里夫妇在共同的研究中过往甚密.传说居里夫妇曾将自己提炼的镭盐赠与贝克勒耳.而后者将这点宝贝放到自己马甲口袋中带回自己的实验室.导致了自己胸部的一块灼伤，治疗1个半月方才痊愈.这件事与居里先生有意在自己身上做同样的实验效