高中物理备课资料：物理学史.pdf

高中物理备课资料：物理学史.pdf种放射线的偏转
1897 到 1899 年间，剑桥大学的卢瑟福在贝克勒尔的发现基础上，
针对放射元素铀的发出的射线做了深入的研究。我们知道天然射线穿透能 力很强，可以使厚纸包裹的底片感光。为了研究天然射线究竟能穿透什么 材料，卢瑟福试着用层层铝箔把铀盐包裹起来。他发现天然射线实际上存 在两种，一种可以很轻易地用纸或单层铝箔就可以挡住，而另一种需要多 层铝箔才能包住。于是卢瑟福用希腊字母把前者命名为α（阿尔法）射线， 后者命名为β（贝塔）射线。不久，法国物理学家维拉尔从铀盐中又发现
了一种穿透力更强的射线，称为γ（伽马）射线。三种射线如何区别呢？ 物理学家们发现三种放射线其实带电特征不同，α射线带正电，β射线带 负电，γ射线不带电。根据电磁学的基本原理，带电粒子在磁场中会发生 偏转，因此辨认三种射线可以简单用磁铁来做到。把放射物质放在带小孔 的铅盒中，射线路径上加上磁场，不带电的γ射线将保持直线传播，而带 正电的α射线和带负电的β射线则偏转方向相反并和磁场方向有关。如今， 物理学家已经清楚三种射线的本质，α射线是失去两个电子的氦原子，即 氦原子核，含有两个质子，所以带正电，具有较大的质量；β射线实际上 就是电子流，所以带负电，质量较轻；γ射线属于电磁波，是光子束，其 静止质量为零。从质量上也可以看出，三种射线穿透能力属γ射线最强。 一般来说，人的皮肤或者一张纸就可以挡住α射线，一块厘米厚度的木板 或者毫米厚度的铝箔就可以阻挡β射线，而能量很高的γ射线能够轻易穿 透人体组织，只有采用厚厚的混凝土或者达几个厘米厚的铅板才能阻挡它！ 除此之外，核反应中释放的中子也会造成核辐射，四种射线都属于电离辐 射。

天然放射性在自然界普遍存在，地表的土壤和岩石和建筑用的花岗岩 等都含有一定量的天然放射性元素，我们所饮用的水和食用的食物都可能 含有少量的放射性物质，而在医疗检查或者放射性治疗中用到的 X 射线和 γ射线都是人工辐射源。稀有气体氡气是天然放射的主要来源之一，过量 的辐射会引起人体的不适甚至病变，积累过多的辐射会导致死亡。许多所 谓的“鬼屋”其实是因为含有大量的氡气和其他惰性气体，容易使人产生 幻觉并且对身体造成伤害，以至于某些抵抗力差的人会离奇地死亡。
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