TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ MÔN: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: Giáo viên hướng dẫn: Lê Văn Hoàng Sinh viên thực tập: Hoàng Thị Thanh Thảo Đoàn Thị Minh Thư Trần Bùi Cẩm Vân TP HCM, Ngày 15 tháng năm 2009 MỤC LỤC LỜI NGỎ……………………………………………………………………… ĐIỆN TÍCH NHỎ NHẤT XƯA VÀ NAY……………………………… … I Điện tích……………………………………………………………… ….4 I.1 I.2 Thuộc tính tính chất điện tích:…………………………… I.3 II Khái quát điện tích:…………………………………………… Các loại điện tích:……………………………………………… …6 Quan niệm cổ điển: II.1 Electron:………………………………………………………… II.1.1 Lược sử trình khám phá electron………………….….6 II.1.2 Giới thiệu electron…………………………………… …6 II.1.3 Thí nghiệm tìm electron……………………………… …7 II.1.4 Thí nghiệm đo điện tích điện tử………………………….….8 II.1.5 Các thuộc tính tính chất electron…………………….9 II.1.6 Ứng dụng electron…………………………………… 11 II.2 Proton: II.2.1 Khái quát proton……………………………………… 13 II.2.2 Sự ổn định………………………………………………….13 II.2.3 Trong hóa học………………………………………………14 II.2.4 Lịch sử…………………………………………………… 14 II.2.5 Phản proton……………………………………………… 14 II.3 Neutron: II.3.1 Khái quát neutron……………………………………….15 II.3.2 Lịch sử tìm neutron…………………………………… 15 Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy II.3.3 II.3.4 III Thuộc tính tính chất neutron……………………… 16 Phản neutron……………………………………………… 18 Quan niệm đại: Hạt quark: III.1 Giới thiệu hạt quark:………………………………………… 18 III.2 Tính chất hạt quark:………………………………… ………19 III.3 Các loại hạt quark:………………………… …………………….20 III.4 Quá trình khám phá loại hạt quark:…………………… ….21 III.5 Điện tích:……………………….…………………………………24 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………28 PHỤ LỤC……………………………………………………………………….29 Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy LỜI NGỎ Có thời, nhiều nhà vật lý tưởng proton, neutron electron "nguyên tử" theo định nghĩa người cổ Hy lạp Nhưng vào năm 1968, thí nghiệm tiến hành máy gia tốc tuyến tính Standford Hoa Kỳ cho thấy proton neutron hạt Dựa vào lý thuyết người ta lại khẳng định vậy? Nhằm giúp cho bạn sinh viên có thêm tư liệu cho việc dạy học, em học sinh muốn tìm hiểu thêm vấn đề này, nhóm chúng tơi xin giới thiệu đến bạn kiến thức liên quan đến vấn đề Hy vọng với lượng kiến thức giúp bạn phần hiểu thêm vấn để bạn nghiên cứu Do thời gian kiến thức giới hạn nên khó tránh khỏi sai sót, mong bạn thơng cảm Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy ĐIỆN TÍCH NHỎ NHẤT XƯA VÀ NAY I ĐIỆN TÍCH: I.1 Khái quát điện tích: Điện tích tính chất không đổi số hạt hạ nguyên tử, đặc trưng cho tương tác điện từ chúng Điện tích tạo trường điện từ chịu ảnh hưởng trường điện từ Sự tương tác điện tích với trường điện từ chuyển động đứng yên so với trường điện từ nguyên nhân gây lực điện từ, lực tự nhiên Điện tích cịn hiểu "hạt mang điện" I.2 Thuộc tính tính chất điện tích: Các hạt mang điện dấu (cùng dương âm) đẩy Ngược lại, hạt mang điện khác dấu hút Tương tác hạt mang điện nằm khoảng cách lớn so với kích thước chúng tuân theo định luật Coulomb Định luật Coulomb đặt theo tên nhà vật lý Pháp Charles de Coulomb, phát biểu là: “Độ lớn lực tương tác hai điện tích điểm tỷ lệ thuận với tích độ lớn điện tích tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng chúng” Điện tích vật vĩ mơ tổng đại số tất điện tích tương ứng hạt phần tử cấu thành nên vật Thơng thường, vật quanh ta Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy trung hịa điện, ngun tử trạng thái tự nhiên có tổng số proton tổng số electron, nên điện tích chúng bù trừ lẫn Tuy nhiên, điện tích tổng cộng vật khơng, vật tham gia tương tác điện từ, nhờ tượng phân cực điện Các điện tích chịu ảnh hưởng tượng phân cực gọi điện tích liên kết, điện tích di chuyển linh động vật dẫn tác dụng từ trường ngồi gọi điện tích tự Chuyển động hạt mang điện theo hướng xác định tạo thành dòng điện Đơn vị điện tích hệ SI Coulomb (viết tắt C), C xấp xỉ 6,24×1018e Kí hiệu Q dùng để diễn tả độ lớn lượng điện tích xác định, gọi điện lượng Phần lớn điện lượng tự nhiên bội số nguyên điện tích ngun tố Các hạt quark có điện tích phân số so với e Phản hạt hạt có điện tích độ lớn, trái dấu so với điện tích hạt Có thể đo điện tích dụng cụ gọi tĩnh điện kế Điện tích đại lượng bất biến tương đối tính, điều có nghĩa vật (hoặc hạt) mạng điện tích q đứng n, mang điện tích q chuyển động Điều kiểm chứng thực nghiệm, điện tích hạt nhân heli (gồm proton neutron, hạt nhân di chuyển nhanh) quan sát gấp đơi điện tích hạt nhân deuteri (gồm proton neutron, xem chuyển động chậm so với hạt nhân helium) Điện tích tuân theo định luật bảo tồn điện tích: Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy “Tổng điện tích hệ kín khơng thay đổi theo thời gian, không phụ thuộc vào biến đổi hệ” I.3 Các loại điện tích: Theo quy ước, có hai loại điện tích: điện tích âm điện tích dương Điện tích electron âm, ký hiệu –e, cịn điện tích proton dương, ký hiệu +e với e giá trị điện tích nguyên tố II QUAN NIỆM CỔ ĐIỂN II.1 Electron: II.1.1  Lược sử trình khám phá Electron: Theo Aristotle vật chất cấu tạo liên tục, tức chia mẫu vật chất ngày nhỏ mà khơng có giới hạn  Democritus lại cho vật chất vốn có dạng hạt vật chất tạo thành từ số lớn loại nguyên tử (atom)  Năm 1830, John Danlton hợp chất hóa học nguyên tử co cụm lại với tạo nên đơn nguyên tử gọi phân tử  Năm 1897, J.J.Thomson chứng minh tồn hạt vật chất mà ông gọi electron Một hạt có khối lượng nhỏ khối lượng nguyên tử nhẹ khoảng ngàn lần II.1.2 Giới thiệu Electron: Điện tử (hay cịn gọi electron, kí hiệu e−) hạt hạ nguyên tử, hay hạt sơ cấp Trong nguyên tử, electron quay xung quanh hạt nhân (hạt nhân bao gồm proton neutron) quỹ đạo electron Từ electron bắt Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy nguồn từ tiếng Hy Lạp ηλεκτρον (phát âm "electrum") có nghĩa hợp kim bạc vàng Electron thuộc lớp nhóm lepton loại hạt Fermion hạt bản, chịu tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ tương tác yếu Electron có phản hạt positron Electron đề nghị George Johnstone Stoney đơn vị điện tích điện hóa học, nhận cịn hạt hạ nguyên tử đến năm 1897 nhà vật lý người Anh Joseph J Thomson1 tìm phịng thí nghiệm Cavendish trường Đại học Cambridge, ông nghiên cứu "tia âm cực" II.1.3 Thí nghiệm: Điện tử hạt hạ nguyên tử tìm dựa vào tính chất điện vật chất Vào cuối thập kỷ kỷ thứ 19, người ta nghiên cứu ống chùm ca-tốt (cathode ray tube) Ống chùm ca-tốt ống thuỷ tinh, bên có chứa khí có áp suất thấp, đầu ống cực dương, đầu cực âm Hai cực nối với nguồn có điện khác nhau, nguồn tạo dịng hạt qua khí bên ống Người ta giả thiết có chùm hạt phát từ cực dương phía cực âm làm cho ống phát sáng Chùm gọi chùm ca-tốt Khi đặt vật chướng ngại nhẹ ống vật bị di chuyển từ cực dương cực âm, người ta kết luận hạt có khối lượng Khi đặt từ trường vào dòng hạt bị dịch chuyển, người ta kết luận hạt có điện tích Phụ lục V.1, trang 28 Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy Năm 1897, nhà vật lý người Anh Joseph John Thomson (1856-1940) kiểm chứng tượng nhiều thí nghiệm khác nhau, ơng đo tỷ số khối lượng hạt điện tích độ lệch hướng chùm tia từ trường điện trường khác Thomson dùng nhiều kim loại khác làm cực dương cực âm đồng thời thay đổi nhiều loại khí ống Ơng thấy độ lệch chùm tia tiên đốn cơng thức tốn học Thomson tìm thấy tỷ số điện tích/khối lượng số khơng phụ thuộc vào việc ơng dùng vật liệu Ông kết luận tất chùm ca-tốt tạo thành từ loại hạt mà sau nhà vật lý người Ái Nhĩ Lan George Johnstone Stoney đặt tên "electron", vào năm 1891 II.1.4 Thí nghiệm đo điện tích electron: (Thí nghiệm giọt dầu Millikan) Năm 1909, Robert Millikan2 thực thí nghiệm để đo điện tích điện tử Sử dụng máy phun hương thơm, Millikan phun giọt dầu vào hộp suốt Đáy đỉnh hộp làm kim loại nối với nguồn điện chiều với đầu âm (-) đầu dương (+) Millikan quan sát giọt rơi cho áp dụng hiệu điện lớn Phụ lục V.2, trang 28 Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy hai kim loại ghi lại tất hiệu ứng Ban đầu, giọt dầu khơng tích điện, nên rơi tác dụng trọng lực Tuy nhiên sau đó, Millikan dùng chùm tia Rưntgen để ion hóa giọt dầu này, cung cấp cho điện tích Vì thế, giọt dầu rơi nhanh hơn, ngồi trọng lực, cịn chịu tác dụng điện trường Dựa vào khoảng thời gian chênh lệch hai giọt dầu rơi hết đoạn đường, Millikan tính điện tích hạt tích điện Xem xét kết đo được, ơng nhận thấy điện tích hạt ln số nguyên lần điện tích nhỏ nhất, cho tương ứng với electron, e = 1,63 × 10-19 coulomb Năm 1917, Millikan lặp lại thí nghiệm với thay đổi nhỏ phương pháp, tìm giá trị điện tích xác e = 1,59 × 10-19 coulomb Những đo đạc dựa nguyên lý Millikan cho kết e = 1,602 × 10-19 coulomb II.1.5 Các thuộc tính tính chất electron: Electron có điện tích âm −1.602 × 10−19 coulomb, khối lượng khoảng 9.1094 × 10−31 kg (0.51 MeV/c²), xấp xỉ 1/1836 khối lượng proton Chuyển động electron xung quanh hạt nhân chủ đề gây tranh cãi Electron không chuyển động quỹ đạo cố định mà có lẽ xuất số điểm khu vực xung quanh quỹ đạo hạt nhân (với xác suất khoảng 90% thời gian quỹ đạo tính tốn) Electron có spin ½, nghĩa thuộc lớp hạt Fermion, hay tuân theo thống kê Fermi-Dirac Trong phần lớn electron tìm thấy nguyên tử số khác lại chuyển động độc lập vật chất hay với chùm điện Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 20 Các hạt quark liên kết với lực mạnh, lực yếu hạt quark gần lớn lên ta tìm cách tách xa chúng ra, dẫn đến việc tách rời hạt quark Hạt quark không tồn riêng lẻ, mà luôn trạng thái liên kết hai nhiều hạt, gọi hadron, proton (được cấu tạo từ hai quark u quark d) neutron (được cấu tạo từ hai quark d quark u) Một tính chất quan trọng bậc quark tính chế ngự Tính chất giải thích việc đơn quark không phát thí nghiệm, chúng ln ln hadron, hạt hạ nguyên tử quang tử, neutron meson III.3 Các loại hạt Quark: Có loại hạt quark (người ta cịn gọi hương vị) :quark up (u), quark charm (c), quark top (t), quark down (d ), quark strange (s), quark bottom (b) Ngoài quark có tích màu: đỏ, xanh lục  Cấu trúc Quark hạt bản: Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 21 Cấu trúc quark Cấu trúc quark proton proton Cấu trúc quark Cấu trúc quark của neutron phản pion (π+) Cấu trúc quark Cấu trúc quark Cấu trúc quark Hai định dạng của proton hạt III.4 neutron phản pion Quá trình khám phá loại hạt quark: Đến biết quark khác Để phân biệt, loại gọi hương Như quark có hương, ký hiệu: u, d, s, c, b, t Quark có số lượng tử cộng tính gọi Baryon, ký hiệu B Mỗi hương quark có số Baryon 1/3 Các phản quark có số Baryon -1/3 Từ hương u d tạo proton neutron, tức hạt nhân nguyên tử chất Năm 1947, nghiên cứu tương tác tia vũ trụ, tìm thấy hạt có thời gian sống dài dự kiến: 10-10s thay cho 10-23s, số sản phẩm sau va chạm proton hạt nhân Hạt gọi hạt lambda, ký hiệu:  Thời gian sống dài nhiều so với dự kiến, gọi Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 22 phép lạ, từ dẫn đến giả thiết tồn hương quark thứ ba thành phần lambda Hương quark gọi quark lạ - strange quark, ký hiệu s Hạt lambda Baryon tạo thành từ hạt quark: up, down, strange Thời gian sống dự kiến cho lambda 10-23s, lambda Baryon nên phân rã tương tác mạnh Việc lambda có thời gian sống dài dự kiến chắn chịu chi phối định luật bảo tồn mới, “định luật bảo tồn số lạ” Hương s có số lượng tử số lạ: S = -1 Sự có mặt quark lạ lambda làm cho có số số lạ: S = -1 Các phản hadron tương ứng với có số lạ S = +1 Các quark u, d có số lạ Định luật bảo toàn số lạ ngăn cấm phản ứng phân rã mà tương tác mạnh tương tác điện từ khơng bảo tồn số lạ Nhưng tất phản ứng phân rã lambda thành sản phẩm nhẹ hơn:   - + p ; + + n  e- + e + p ; - +  + p Định luật bảo toàn số lạ bị vi phạm Các hạt sản phẩm phân rã có số lạ Vì phân rã lambda phải gây nên tương tác khác, yếu nhiều so với tương tác điện từ tương tác mạnh, gọi tương tác yếu Tương tác yếu biến quark lạ thành quark up quark down Hệ lambda bị phân rã thành hạt không lạ Do tương tác yếu nên lambda có thời gian sống dài dự kiến Trong trình: uds uud ud o  p + - Phương pháp nghiên cứu khoa học uds ; udd 0  n + uu  dd 0 Lý quy 23 S=1 # + ; S= -1 # + Quark lạ biến đổi thành quark u d nhờ Boson trung gian W- Năm 1974 lại phát meson gọi hạt J/Psi (J/) Hạt có khối lượng cỡ 3100 MeV, lớn gấp lần khối lượng proton Đây hạt có thành phần loại hương quark mới, gọi quark duyêncharm, ký hiệu c Hạt J/Psi tạo nên từ cặp quark phản quark duyên Quark duyên có số lượng tử duyên C = +1 Phản quark duyên có số dun 1, cịn quark khác có số duyên không Quark duyên với quark thơng thường tạo nên hạt cộng hưởng có dun Meson nhẹ có chứa quark duyên D meson Nó ví dụ điển hình q trình chuyển đổi từ quark duyên sang quark lạ chi phối tương tác yếu, trình chuyển đổi mà D meson phân rã thành hạt nhẹ Baryon nhẹ có chứa quark duyên lambda cộng, ký hiệu c+ Nó có cấu trúc quark (u d c) có khối lượng cỡ 2281 MeV Năm 1977, nhóm thực đạo Leon Lederman Fermilab (Fermi National Acceleration Laboratory Batavia, Illinois (gần Chicago)), tìm thấy hạt cộng hưởng với khối lượng cỡ 9,4 GeV Hạt xem trạng thái liên kết cặp quark quark đáy – phản Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 24 quark đáy, bottom – antibottom quark, ký hiệu: b b gọi meson Upsilon Y Từ thí nghiệm suy khối lượng quark đáy b cỡ GeV Phản ứng nghiên cứu là: P + N  + - + X Trong N hạt nhân đồng đỏ platinum Hương quark đáy có số lượng tử mới, số đáy Bq= -1 Đối với hương quark khác số đáy khơng Các quark tạo với thành đa tuyến thuyết tương đối yếu Chúng tạo thành lưỡng tuyến yếu (u,d), (c,s) Khi cần đưa vào quark đáy b để giải thích tồn hạt Upsilon, tự nhiên nảy sinh vấn đề tồn hạt quark song hành với Hạt gọi quark đỉnh – top quark, ký hiệu t Vào tháng năm 1995 tồn hương quark đỉnh t khẳng định Bằng máy gia tốc Tevatron thuộc viện Fermilab tạo proton cỡ 0,9 TeV cho va chạm trực tiếp với phản proton có lượng tương tự Bằng cách phân tích sản phẩm va chạm tìm dấu vết t Kết khẳng định sau xử lý hàng tỷ kết thu trình va chạm proton – phản proton với lượng cỡ 1,8 TeV Khối lượng top quark cỡ vào khoảng 174,3 ± 5,1 GeV Nó lớn 180 lần so với khối lượng proton gần hai lần khối lượng hạt vừa tìm được, meson vecto Z0 (Z0 hạt truyền tương tác yếu, có khối lượng cỡ 93 GeV Quark đỉnh có số lượng tử gọi số đỉnh Nó Tq= +1 cho quark đỉnh, -1 cho phản hạt tương ứng Số đỉnh so với số khác III.5 Điện tích: Q = 2/3 e: quark up, quark charm, quark top t Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 25 Q = -1/3e: quark down, quark strange, quark bottom Các quark tương tác với lực màu (color force), quark có phản hạt tồn hương Hệ Tên/Hương Điện tích Khối lượng (MeV) Phản quark Trên (u) +⅔ 1.5 đến Phản quark trên: Dưới (d) −⅓ đến Phản quark dưới: (s) −⅓ 80 đến 130 Phản quark lạ: Duyên (c) +⅔ 1,150 đến 1,350 Phản quark duyên: −⅓ 4,100 đến 4,400 Phản quark đáy: +⅔ 178,000 ± 4,300 Phản quark đỉnh: Lạ Đáy (b) Đỉnh (t)  Thí nghiệm vật lý kì lạ khám phá cấu trúc proton: Quark hạt nhỏ mức nguyên tử, hình thành khối tạo nên nguyên tử Các hạt quark lắp ráp với để thành proton nơtron gắn kết chúng với cịn chưa rõ Thí nghiệm góp phần vào việc giải đáp vấn đề Thí nghiệm, gọi Thí nghiệm G-Zero, thực Cơ sở Máy gia tốc Quốc gia Thomas Jefferson Newport News Được thiết kế để thử nghiệm cấu trúc proton, đặc biệt đóng góp hạt quark kỳ lạ, thí nghiệm thu hút nhóm 108 nhà khoa học quốc tế từ 19 sở khác Steve Williamson, nhà vật lý thuộc trường Đại học Illinois Urbana Champain, người điều phối thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 26 Theo Doug Beck, Nhà Vật lý Illinois Người phát ngơn Thí nghiệm, Thí nghiệm G-Zero đưa cách nhìn bao quát nhiều cấu trúc proton quy mơ nhỏ Trong kết thí nghiệm quán với gợi ý thí nghiệm trước đây, phát có quy mơ lớn nhiều đưa tranh rõ nhiều Beck trình bày kết thí nghiệm hội thảo Cơ sở Jefferson Cấu phần Thí nghiệm G-Zero nam châm siêu dẫn hình bánh rán đường kính 14 feet, nhà vật lý Illinois thiết kế thử nghiệm Để chế tạo nam châm nặng 100.000 pound năm Trong thí nghiệm, chùm nhiều electron phân cực tán xạ từ đối tượng hydro lỏng chứa lõi nam châm Các máy dò, lắp ráp xung quanh chu vi nam châm, ghi lại số lượng vị trí hạt phát tán Sau đó, nhà nghiên cứu sử dụng mơ hình tốn học để theo dõi đường hạt để xác định momen chúng Beck cho biết, có nhiều lượng proton Một phần lượng thay đổi tới lui liên tục vào hạt gọi hạt quark kỳ lạ Không giống ba loại hạt quark (hai loại "lên" loại "xuống") luôn tồn proton, hạt quark kỳ lạ tồn khơng tồn Beck cho biết, tương tự khối lượng lượng, trường lượng proton tự biểu hạt quark "một phần thời gian" Đây lần nhà khoa học quan sát thấy hạt quark kỳ lạ trường hợp lần nhà khoa học trắc lượng tần suất lượng thể hạt điều kiện bình thường Các kết hỗ trợ nhà khoa học hiểu rõ cách thức cấu phần nhỏ Mơ hình chuẩn lắp ghép với Mơ hình chuẩn thống ba lực: điện từ trường, tương tác hạt nhân yếu tương tác hạt nhân Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 27 mạnh Theo Beck, Thí nghiệm G-Zero giúp hiểu rõ lực tương tác mạnh cách thức proton nơtron gắn kết với Tuy nhiên, cần nghiên cứu nhiều Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_t%E1%BB%AD http://vi.wikipedia.org/wiki/Robert_Millikan www.vista.gov.vn/portal/page?_pageid=33,28752 bacbaphi.com.vn/ /showthread.php?t=110450 http://vi.wikipedia.org/wiki/ Benjamin Franklin http://vi.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford http://vi.wikipedia.org/wiki/James_Chardwick http://vi.wikipedia.org/wiki/ Joseph J Thomson http://en.wikipedia.org/wiki/Neutron http://vi.wikipedia.org/wiki/Proton http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BA%A1t_s%C6%A1_c%E1%BA%A5p http://en.wikipedia.org/wiki/George_Zweig http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%C3%AD_nghi%E1%BB%87m_gi%E1%BB%8 Dt_d%E1%BA%A7u_Millikan http://vatlysupham.hnue.edu.vn/viewtopic.php?f=79&t=958nLịch sử đời hạt sơ cấp Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 29 V PHỤ LỤC: V.1 Tiểu sử Thomson: Joseph J Thomson sinh năm 1856 đồi Cheetham_Manchester Anh, gia đình người Scotland Cha chết ơng 16 tuổi Năm 1870, ông nghiên cứu kỹ thuật Trường Đại học Manchester gọi trường Cao đẳng Owens thời điểm đó, chuyển vào Trinity College, Cambridge in 1876 Trong 1884, ông trở thành giáo sư Vật lý Một học sinh ông Ernest Rutherford, người sau thành công lĩnh vực vật lý Năm 1890, ơng lập gia đình với Rose Elisabeth Paget, gái ngài George Edward Paget, bác sĩ sau giáo sư vật lý Cambridge Ông cha trai, George Paget Thomson, đứa gái, Joan Paget Thomson Năm 1906 ông trao giải thưởng Nobel Prize Ngày 30/8/1940 ông chôn Westminster Abbey, gần Ngài Isaac Newton Thomson bầu Uỷ viên Royal Xã hội ngày 12 tháng năm 1884 sau trở thành Chủ tịch Royal Xã hội từ 1915 đến 1920 V.2 Tiểu sử Millikan: Giáo sư Robert Andrews Millikan (22/ 3/1868 – 19/12/1953) nhà vật lý thực nghiệm người Mỹ Ông giành Giải Nobel Vật lý vào năm 1923 phương pháp đo xác điện tích điện tử và nghiên cứu ông hiệu Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 30 ứng quang điện Ông người nghiên cứu xạ vũ trụ Ông bệnh đau tim San Marino, California, Hoa Kỳ Millikan nhận cử nhân hạng từ trường Đại học Oberlin năm 1891 tiến sỹ vật lý trường đại học Columbia năm 1895 – ông người nhận học vị tiến sỹ từ trường V.3 Tiểu sử Ernest Rutherford: Ernest Rutherford (1871 - 1937) nhà vật lý người New Zealand hoạt động lĩnh vực phóng xạ cấu tạo nguyên tử Ông coi "cha đẻ" vật lý hạt nhân; sau đưa mơ hình hành tinh ngun tử để giải thích thí nghiệm vàng Ernest Rutherford sinh ngày 30 tháng năm 1871 Nelson, New Zealand Rutherford nghiên cứu tượng phóng xạ từ đầu thập niên 1900 Ông phát ba dạng tia phát từ chất phóng xạ Ơng (cùng với Soddy) đưa thuyết phân rã phóng xạ; chứng minh tạo thành heli q trình phóng xạ, phát hạt nhân nguyên tử nghiên cứu mơ hình hạt nhân ngun tử, đặt sở cho thuyết đại cấu tạo nguyên tử Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 31 Năm 1907, ông giáo sư vật lý trường Đại học Manchester Năm 1908, ông tặng giải thưởng Nobel hóa học cho cơng trình chứng minh nguyên tử bị phân rã tượng phóng xạ Từ năm 1919, ơng làm việc Cambridge Luân Đôn Tại đây, ông thực chuyển hóa nhân tạo nguyên tố bền (còn gọi kỹ thuật giả kim thuật) Cụ thể ông biến nitơ thành ôxy cách dùng hạt alpha bắn phá vào chúng Ngoài giải thưởng Nobel hóa học, Ernest Rutherford nhận nhiều vinh danh khác Ông bầu làm viện sĩ danh dự Viện hàn lâm Khoa học Liên Xô (nay Viện hàn lâm Khoa học Liên bang Nga) V.4 Tiểu sử James Chadwick: James Chadwick (20 tháng 10 1891 – 24 tháng 1974) nhà vật lý người Anh Ông nhận Giải Nobel Vật lý năm 1935 khám phá neutron James Chadwick sinh Cheshire Anh, ông trai John Joseph Chadwick Anne Mary Knowles Ông học trường Trung học Manchester, nghiên cứu học Đại học Manchester Đại học Cambridge Năm 1913 Chadwick đến Học viện kỹ thuật Berlin làm việc với Hans Geiger ơng làm việc Ernest Rutherford Ở Đức, vào thời gian đầu Chiến tranh Thế giới lần thứ nhất, ông bị vào tù tận phịng thí nghiệm Geiger can thiệp để thả ông Sau chiến tranh, Chadwick trở lại Cambridge nơi ông làm việc với Ernest Rutherford để kiểm tra, nghiên cứu phát xạ tia gamma từ vật liệu Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 32 phóng xạ Họ nghiên cứu biến đổi nguyên tố bắn phá chúng hạt alpha, khám phá chất hạt nhân nguyên tử V.5 Tiểu sử Gell – Mann: Murray Gell-Mann (sinh 15/9/1929) nhà vật lý người Mỹ Năm 1969, ông nhận Nobel Prize lĩnh vực vật lý cho hoạt động lý thuyết hạt nhỏ Một số nhiều thành tựu ông ông xây dựng thành công mô hình Quark hạt bản, xác định cấu trúc, hương vị hạt quarks Ông khám phá lý thuyết VA chiral neutrinos phối hợp với Richard Feynman Ông tạo thời đại số năm 1960 cách để rút mơ hình dự báo Quark từ lý thuyết âm u, mà dẫn tới mơ hình độc lập tổng quy tắc xác nhận thử nghiệm Gell-Mann, với Levy, khám phá mô hình hạt sigma, mơ tả lượng thấp tương tác hạt Sửa đổi ngun tính Quark mơ hình Hàn Nambu, Fritsch Gell-Mann người viết xuống đại, chấp nhận lý thuyết QCD (quantum chromodynamics) họ khơng dự đốn asymptotic quyền tự ngôn luận V.6 George Zweig: George Zweig (sinh ngày 30 tháng năm 1937 Mat-xcơ-va, Nga, vào gia đình Jewish) Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 33 Đến năm 1959 tốt nghiệp Trường Đại học Michigan, Zweig đề nghị tồn Quarks học sinh tốt nghiệp Vật lý Viện công nghệ California năm 1964 (độc lập Murray Gell-Mann) Zweig gọi chúng "aces", Gell-Mann gọi quarks Trong năm sau, lý thuyết Quark thành lập tiêu chuẩn mơ hình phân tử vật lý, Ủy ban Nobel dường họ không nhận Zweig nhà khoa học người viết lý thuyết tác động cách chi tiết Mặc dù Zweig's seminal đóng góp cho lý thuyết từ trung ương đến vật lý đại, ông không trao giải thưởng Nobel Prize Zweig sau chuyển vào neurobiology, nghiên cứu tín hiệu âm vào xung điện thần kinh tai người Năm 1975, nghiên cứu tai, ông khám phá liên tục chuyển đổi wavelet Trong 1981, Zweig nhận MacArthur Prize Fellowship Năm 1996, Zweig bầu vào quốc gia Học viện Khoa học Zweig làm việc cho công nghệ Renaissance Long Island, NY V.7 Tiểu sử Beniamin Franklin: Benjamin Franklin (17/1/1706 – 17/ 4/1790) người thành lập đất nước tiếng Hoa Kỳ Ông trị gia, nhà khoa học, tác giả, thợ in, triết gia, nhà phát minh, nhà hoạt động xã hội, nhà ngoại giao hàng đầu Trong lĩnh vực khoa học, ông gương mặt điển hình lịch sử vật lý khám phá ông lý thuyết điện, Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 34 ví dụ khám phá tượng sấm, sét Ông người phát minh cột chống sét Sinh Boston, Massachusetts, Franklin học nghề in từ anh trai ông trở thành chủ biên tập báo, thọ in thương gia giàu có Philadelphia Franklin quan tâm tới khoa học kỹ thuật, ông thực thí nghiệm phát minh điện tiếng— ngồi cột thu lơi — bếp lị Franklin, ống thơng tiểu, chân nhái, harmonica, kính hai trịng Ơng đóng vai trị quan trọng việc thành lập Đại học Pennsylvania Trường Franklin Marshall Ông bầu làm chủ tịch Hội Triết học Mỹ, hội học thuật Hoa Kỳ, năm 1769 Franklin nói thành thạo năm thứ tiếng Ơng thường công nhận người đa tài Để ghi nhận nghiên cứu lĩnh vực điện ông, Franklin nhận Huy chương Copley Royal Society năm 1753, vào năm 1756 ông trở thành số người Mỹ kỷ mười tám bầu làm Fellow of the Society Đơn vị cgs electric charge đặt theo tên ông: franklin (Fr) tương đương statcoulomb Năm 1753, Đại học Harvard Đại học Yale trao danh dự cho ơng Ơng tham gia Hội Mặt trăng (Lunar Society) có nhiều ảnh hưởng Birmingham, ơng thường trao đổi với hội lui tới trụ sở hội West Midlands tới thăm Birmingham Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy ... thông cảm Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy ĐIỆN TÍCH NHỎ NHẤT XƯA VÀ NAY I ĐIỆN TÍCH: I.1 Khái qt điện tích: Điện tích tính chất khơng đổi số hạt hạ nguyên tử, đặc trưng cho tương tác điện từ... giành Giải Nobel Vật lý vào năm 1923 phương pháp đo xác điện tích điện tử và nghiên cứu ông hiệu Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy 30 ứng quang điện Ơng người nghiên cứu xạ vũ trụ Ông bệnh... tồn điện tích: Phương pháp nghiên cứu khoa học Lý quy “Tổng điện tích hệ kín khơng thay đổi theo thời gian, khơng phụ thuộc vào biến đổi hệ” I.3 Các loại điện tích: Theo quy ước, có hai loại điện