1926年诺贝尔物理学奖.docVIP

1926年諾貝爾物理學獎 ??物質結構的不連續性 1926年諾貝爾物理學獎授予法國巴黎索本大學的佩蘭(Jean Baptiste Perrin，1870―1942)，以表彰他在物質不連續結構方面的工作，特別是對沉積平衡的發現。 佩蘭關於物質不連續結構的工作，主要指的是他對布朗運動的研究。 布朗運動是由分子無規則熱運動引起的，它是證明分子存在的最有力的證據。。。。 19世紀後半葉，由於熱力學和分子物理學的發展，逐漸有人認識到，在布朗運動和分子熱運動之間必有某種聯繫。19世紀70年代末，卡彭涅耳神父(Father Carbonnelle)就作過這樣的解釋：“在懸浮液體中的顆粒如果表面較大，液體分子對其碰撞所形成的壓力（壓強），並不會使該顆粒產生移位效應，因為分子對顆粒的各個方向的作用都是相同的，合力為零。。。1905。 f=6πηav（其中f為小球在液體中運動所受阻力，η為液體的粘滯係數，a為小球半徑，v為小球運動速度）和溶液理論中的滲透壓公式（其中R為氣體常數，T為絕對溫度，NA為亞佛加厥常數，?為單位體積所含懸浮小球數），他把懸浮小球的擴散看成是一個動態平衡過程，應用上面兩個定律和關於動態平衡的兩個條件： 及 ， 即可得到擴散係數 接著他又從懸浮微粒的不規則運動用統計方法得出方均根位移： t為時間。D可得 利用這一關係可以求出亞佛加厥常數， ，x，Ta，t都是可以直接測量的。NA，再看是否與已知的NA值相符，就可以從實驗檢驗理論的正確性。 1906年，愛因斯坦又發表了“布朗運動理論”一文，討論了在平衡態下液體中懸浮顆粒按高度分布的問題，得出下列關係： 其中dW是顆粒出現在x到x+dx之間的幾率，V是粒子體積，ρ是顆粒密度，ρ0為液體密度，g是重力加速度。 。。J.J.湯姆森發現電子的先奏。1901。 1906年開始對布朗運動發生興趣，這時正好愛因斯坦發表了有關布朗運動的論文。1908 其中n0和n是高度差h兩端處的濃度。 。。。 建立體積V和半徑a之間的關係。 。。10釐米），轉速一定（例如每秒30轉），轉60分鐘，待自行停止後等幾分鐘。a1。a1的夾在中間。a1的微粒隨液體一起被吸走。a1的微粒會更少。a1的顆粒。 a1，設為a2，於是在a1與a2之間的顆粒仍懸浮在液體中，如果a1、a2非常接近，這時就得到了一種顆粒非常均勻的乳濁液。 。。。 將厚度為0.1毫米的有圓孔的玻璃片放在顯微鏡的載玻片上，構成一扁平的圓形容器，將一滴均勻的乳濁液置於容器上面，用玻璃蓋蓋好，再用石蠟或漆密封，以防液體蒸發。。。1微米，所以只能觀察到極薄的一層顆粒，上下移動鏡筒，可以觀察到許多層。 。。。。0.5微米小的顆粒往往在照片上也看不清楚，於是，他又想了一個辦法：在顯微鏡的焦平面上放一塊不透明的箔片，再用細針在箔片上紮一小孔，把視場限制在這個小孔裏，用肉眼經顯微鏡觀察一瞬間的顆粒數，每隔一定時間，例如15秒鐘，讀一次數。。。。。 。a、密度為Δ的小球，以終端速度v下落時，它所受的重力應與阻力和浮力平衡，即 實驗中把乳濁液倒入毛細管中，置於恆溫槽內，乳濁液頂層每天下降一定距離，例如幾毫米，每隔一晝夜記錄一次高度，由此測定下降速度v，從而可算出半徑a。 。。。1升有0.01mole的酸）藤黃或乳香的顆粒會聚集並附著在容器器壁上。。。 。0.5微米）。。 NA值，其中半徑為21.2×10—8米的一組數據，計算得結果為NA = 7.05×1023/mole。5.0×1023個至8.0×1023個之間。。。(Chaudesaigues)進一步驗證愛因斯坦布朗運動理論中的位移公式。 。(Svedberg)，他測得的位移比愛因斯坦公式所預料的大6―7倍。(Victor Henri)的，用電影記錄下布朗運動的軌跡，結果也偏大4倍。 1908年11月30日肖塞格報告了一種檢驗愛因斯坦位移公式的新方法。。50個顆粒。NA值為7.3×1023/mole和6.8×1023/mole。 關於這個實驗，佩蘭在諾貝爾獎領獎詞中說道：“在幾位合作者的幫助下，我作了幾個系列的測量，我不僅改變微粒的大小（1︰70000），而且還改變液體的性質（水、糖或尿素溶液、甘油）和粘度（1︰125），得到的數值在55×1022到72×1022之間，數值上的差別可用實驗誤差來解釋。。 1910年佩蘭又進一步作實驗，驗證愛因斯坦的轉動布朗運動公式，並且得到了同樣的NA值：6.5×1023。。1908年以後就很少有不相信原子的物理學家了。 佩蘭l870年9月20日生於法國裏爾。間是物