原子物理学大事年表

1、原子物理学大事年表公元前384322年古希腊哲学家亚里士多德提出“四元素说”。公元前500400年古希腊人留基伯及其学生德谟克利特等古希腊哲学家首先提出“原子说”。公元1661年英国化学家波义耳首先提出了化学元素的概念。公元1687年英国物理学家牛顿在其著作自然哲学的数学原理中奠定了经典力学基础， 引入超距作用概念。公元1774年法国化学家拉瓦锡提出质量守恒原理。公元1789年德国化学家克拉普罗特首先发现了自然界中最重的元素一一铀。公元1808年英国化学家道尔顿在他的著名著作化学哲学新系统中，提出了用来解释物 质结构的“原子分子学说”。公元1811年意大利化学家阿伏加德罗提出了理想气体分子的假

2、设，得出了著名的阿伏加德 罗常数，并在1865首次实验测定。公元1820年瑞典化学家白则里提出了化学原子价概念，并在1828年发表了原子量表。公元1832年英国物理学家法拉第提出了电解定律。公元1854年德国的吹玻璃工匠兼发明家盖斯勒用“盖斯勒管”进行了低气压放电实验。公元1858年德国物理学家普吕克尔在研究低气压放电管时发现面对阴极出现绿色辉光。公元1864年德国物理学家汗道夫发现阴极射线。公元1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈耶按照原子量的顺序将元素排成了“元素 周期表”，又在1871年写成了化学原理一书。公元1876年德国物理学家戈德斯坦断定低气压放电管中的绿色辉光是由阴极射线产

3、生的。公元1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯首先提出了电离学说，认为离子就是带有电荷的原子。公元1885年英国物理学家克鲁克斯用实验证明阴极射线是一种具有质量带有电花的粒子流， 而不是没有质量的光束。公元1891年爱尔兰物理学家斯托尼首先提出把电解时所假想的电单元叫做“电子”。公元1895年德国物理学家伦琴在12月28日宣布发现了*射线（又称伦琴射线）。为此他获得了 1901年 度首届诺贝尔物理学奖。法国物理学家佩兰断定阴极射线确是带负电荷的微粒流，他曾因研究物质的间断结构和测 量原子体积而获得了 1926年度诺贝尔物理学奖。荷兰物理学家洛伦茨首先提出了经典电子论，他还确定了电子在电磁场中所受的力

4、，即洛 伦茨力，并预言了正常的塞曼效应。公元1896年法国物理学家贝克勒尔在3月1日用铀盐样品进行实验时发现了天然放射性，他也是第一个 使用乳胶照相探测射线的科学家，为此同居里夫妇一起获得1903年度诺贝尔物理学奖。荷兰物理学家塞曼在研究外磁场作用下的光发射时发现塞曼效应，这也是磁场对原子辐射 现象的影响，为此他获得了 1902年度诺贝尔物理学奖。公元1897年英国物理学家汤姆逊在4月30日从阴极射线的研究中证实了电子的存在。由于他在研究电在 气体中的传导所作得的重大贡献而获得1906年度诺贝尔物理学奖。18971914年，美国物理学家米利肯等先后多次精确测量电子的质量和电荷，1899年 又测

5、定了电子的荷质比。米利肯因对电子电荷的测定和光电效应的研究获得1923年度诺贝 尔物理学奖。公元1898年后来加入法国籍的波兰物理学家和化学家居里夫人证明含有铀元素的化合物都具有放射性， 并由此发现了“镭”。法国物理学家皮埃尔居里等在自然杂志11月16日这一期里第一次写下了“放射性”这 一术语。居里夫妇发现了针和镭等放射性元素，由于他们发现了天然放射性和对铀的研究，在1903 年同贝克勒尔一起获诺贝尔物理学奖。另外，居里夫人因发现镭和针获得1911年度诺贝尔 化学奖，成为世界上第一位连续两次荣获科学上最高奖赏的女科学家。汤姆逊提出了第一个原子结构模型即“正电云”原子模型，俗称“西瓜模型”。公元

6、1899年 贝克勒尔等人发现射线在磁场中发生了偏转现象。同年，新西兰出生的英国物理学家卢瑟 福区分了前两种不同辐射，分别叫做“a射线”和“B射线”，并指出B射线和阴极射线一样也是 带负电的电子流。俄国物理学家列别捷夫发现了光对固体的压力并进行了测量。英国物理学家汤姆逊从一些毫无放射性的普通金属受到紫外线照射时能放出电子的现 象中发现了 光电效应”。公元1900年贝克勒尔从B粒子流的研究中发现它的质量和电荷都与电子相同。卢瑟福等从射线的研究中又辨认了第三种射线为“Y射线”。卢瑟福第一次测量了放射性的周期并引入了“放射性常数”这一术语。德国物理学家普朗克在12月17日柏林科学院物理学会的一次会议上

7、，提出热辐射公式中的 量子假设。后因为阐明光量子理论而获得1918年度诺贝尔物理学奖。公元1901年佩兰提出了关于原子行星结构的第一个假设。公元1902年英国物理学家卢瑟福和其合作者索第开始对铀的a放射性进行系统研究，发现了放射性递减 的数学规律，到1907年从中找到了一连串放射性元素，建立了铀放射系，为此卢瑟福获得 了 1908年度诺贝尔化学奖。法国化学家德马尔赛测定了镭的光谱线。开始了在乂或y射线辐照下液态绝缘体的导电性研究。居里夫妇发现了自然界放射性物质都有放射性现象，指出了放射能的强度，并从数吨沥青 铀矿中提炼得0. 1克氯化镭。公元1904年先后加入瑞士和美国籍的德国物理学家爱因斯坦

8、首先提出“光子”概念，光子具 有动量和质量，从而确立了光的波粒二象性。公元1905年著名科学家爱因斯坦提出了狭义相对论”以及质能关系式E=mc2 ；同年他又提出 了光电效应定律，并在1907年发表了热容量的量子论，1916年创立广义相对论。由于他对 数学物理的杰出贡献和阐明光电效应规律而获得1921年度诺贝尔物理学奖。公元1906年卢瑟福开始研究大质量亚原子粒子a穿过物质时的现象，弄清7a粒子的本质为 以后发现原子核进行了准备。公元1907年发现钾有放射性。开始对特征X射线进行研究。公元1908年德国物理学家布赫雷尔用实验证实了爱因斯坦的理论。德国物理学家盖革和卢瑟福用圆柱形计数器对a粒子进行

9、测量。公元1910年精确地测定阿伏加德罗常数。奥地利物理学家赫斯等证明“宇宙射线”来源于地球外的外层空间，他也因此和发现正电子 的美国物理学家安德森一起获得1936年度诺贝尔物理学奖。公元1911年卢瑟福把a粒子大角度散射实验结果公诸于世，第一次计算了原子行星结构，确定了原子中 有“核”存在，从而建立了“有核原子模型”或称“行星模型”。苏格兰物理学家威尔逊发明云雾膨胀室，可用来跟踪和测量离子轨迹，他也因此和康普顿 一起获得1927年度诺贝尔物理学奖。索第提出同位素概念，后被汤姆逊进一步补充。索第因研究放射性物质和同位素获得1921 年度诺贝尔化学奖。英国物理学家巴克拉测得了各种原子所固有的“特

10、征x射线”，他也因此获得1917年度诺贝尔 物理学奖。公元1912年汤姆逊建成了第一台能够分离同位素的仪器（后被称为“质谱仪”），并用来研究、分离氖的 两种同位素氖-20和氖-22。德国科学家劳厄发现X射线在晶体中产生衍射，他也因此获得1914年度诺贝尔物理学奖。公元1913年盖革制成了针状计数器。丹麦著名理论物理学家玻尔提出原子结构的量子化轨道理论，并对氢原子进行计算。他也 因此获得1922年度诺贝尔物理学奖。英国物理学家莫塞莱利用特征x射线在晶体上的反射特性，准确地测定了其波长。由此可将 各种元素按照特征x射线的波长顺序进行排列，得出它们之间的相互关系，使核电荷数和原子序数等同了起来。卢瑟

11、福提出原子内部隐藏着巨大能量。公元1914年卢瑟福把氢原子核叫做“质子”。考塞耳奠定量子化学基础。公元1916年原子内的电子沿着椭圆轨道运动。公元1919年卢瑟福首次实现人工核反应，用a粒子轰击氮核结果打出了质子。英国物理学家阿斯顿制成了第一台高效能质谱仪，并用来精确测定同位素质量。公元1920年测量分子运动速度。卢瑟福提出在原子核的狭小范围内，一个质子和一个电子由于相互吸引而紧密结合成一体， 可看成是一个单独粒子。公元1921年美国化学家哈金斯把质子-电子复合体看成是电中性的，并将它命名为“中子”。公元1923年美国物理学家康普顿从光量子和电子的碰撞实验中，发现从原子反射回来的X射 线的康普

12、顿效应，并因此与威尔逊一起获得1927年度诺贝尔物理学奖。这一效应也被中国 物理学家吴有训所发现，故也称为康普顿-吴有训效应。公元1924年奥地利物理学家泡利提出一种排斥原理，称为“泡利不相容原理”，认为质子和电子都绕自 身轴线旋转。这种自旋方向可以有两种相反的方向，即在一个原子中不能有两个或更多的 电子处在完全相同的状态。为此他在1945年获得诺贝尔物理学奖。法国物理学家德布罗意首先提出波动力学，建立了物质波概念。他因发现电子的波动性而 获得1929年度诺贝尔物理学奖。公元1925年德国物理学家海森伯创立量子力学（矩阵力学），这是一种强调可观察量的不连 续性的新量子论。海森伯还在1927年发

13、现了测不准原理，首先创造基本粒子中的同位旋观 念，他也因此获得了 1932年度诺贝尔物理学奖。公元1926年奥地利物理学家薛定谔创立量子力学（波动力学）的基本方程，这是一种强调物 质波动性的新量子论，即把电子看成所谓电子云。为此，他与狄拉克共同获得1933年度诺 贝尔物理学奖。公元1928年俄国出生的美国物理学家盖莫夫提出用质子代替a粒子作为轰击粒子。盖革等制造了正比计数器。美国和前苏联都成功地进行了电子衍射实验。制成盖革-弥勒计数器。盖革用金属针作为集电极，而弥勒建议用一横穿整个圆筒的金属丝 代替尖针，可使计数器工作时更稳定。公元1929年英国物理学家狄拉克从电子性质的数学处理方法中提出了“

14、反粒子”概念，并得出相对论波 动方程，亦称狄拉克方程。为此他与薛定谔共同获得1933年度诺贝尔物理学奖。英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿制造成功第一台“粒子加速器”，被叫做“静电加速器”。它实 际上是一个高压倍压装置，通常被称为高压倍加器。为此他们获得了 1951年度诺贝尔物理 学奖。公元1930年美国天文学家拉塞尔指出有迹象表明太阳能是由氢的热核反应所形成。德国物理学家乌特 曼等人也发现了这一现象。德国物理学家博特和贝克尔开始用a粒子去轰击轻金属铍的实验。泡利提出中微子假设，并在12月4日给某同事的信中指明存在中微子。1934年泡利与费密正 式提出中微子理论，25年后被证实。公元1931年美国物

15、理学家劳伦斯设计制成第一台“回旋加速器”。为此他获得了 1939年度诺贝尔物理学 奖。美国物理学家范德格喇夫建成第一台静电加速器，并以他的名字命名。考克饶夫和瓦尔顿利用他们的加速器人工加速质子轰击锂-7，原子核使它发生了分裂，这 是第一个由人造轰击粒子引起的核反应。公元1932年美国化学家尤里发现氘(D),亦称重氢，并因此获得1934年度诺贝尔化学奖。法国物理学家约里奥居里夫妇重复了博特和贝克尔用a粒子轰击铍的实验，他们得到了相 同的结果，但未能发现中子。英国物理学家查德威克从a粒子轰击铍的核反应过程中发现了“中子”，他为此获得1935年度 诺贝尔物理学奖。美国物理学家安德森在研究宇宙射线对铅

16、板的冲击中发现了电子的反粒子“正电子气他为 此与澳大利亚物理学家赫斯共同获得1936年度诺贝尔物理学奖。德国物理学家海森伯在发现中子后不久立即提出原子核的中子-质子模型。公元1934年法国物理学家约里奥居里夫妇在用a粒子轰击轻元素的核反应实验过程中，发现了第一个 人工放射性核素，并证实了正电子的存在。他们因此获得了 1935年度诺贝尔化学奖。查德威克终于弄清了中子比质子更重。后来加入美国籍的意大利物理学家费密首先提出7b衰变的理论。他首先实现了中子慢化， 并发现慢中子与核产生核反应的优点。同年他首先用慢中子轰击铀，想获得超铀元素。卢瑟福与澳大利亚物理学家奥利芬特、奥地利化学家哈尔特克一起，氘-

17、氘反应中制得了氚 (氢的第三个同位素)。美国物理学家贝内特提出“收缩效应”，用以解释等离子体受磁场约束的现象。公元1935年加拿大出生的美国物理学家登普斯特发现铀中有0.7%的铀原子属于一种较轻的同位素铀 -235。日本物理学家汤川秀树在核相互作用中提出了交换粒子的学说，建立了介子理论，并因此 获得了 1949年诺贝尔物理学奖。费密发现了超铀元素的存在。美国物理学家奥本海默提出加速氘核作为产生核反应的轰击粒子的设想。公元1936年美国物理学家安德森和内德迈耶从宇宙射线的研究中探测到一种中等质量数的 粒子，称之为P子”。公元1937年在美国劳伦斯实验室中，与费密一同工作的意大利物理学家西格雷用中

18、子轰击 铝，结果发现了 43号元素得。公元1938年 美国物理学家拉比发现磁共振原理，并因此获得1944年度诺贝尔物理学奖。德国出生的美国物理学家贝特和德国天文学家魏扎克分别独立地得出在太阳上可能产生的 H-H和C-N循环的聚合反应，并证明靠氢的聚变来维持太阳能是不成问题的。德国物理化学家哈恩和施特拉斯曼在研究中子与铀核作用所形成的各种放射性元素的分析 中发现了铀核的裂变现象。哈恩为此获得了 1944年度诺贝尔化学奖。公元1939年哈恩早先的长期合作者-奥地利物理学家梅特涅和她的侄子弗里施在丹麦哥本哈根写出了 第一篇发现铀核裂变的论文，并在1月发表。当时美国生物学家阿诺德建议把铀核分裂成两 半

19、的现象仿照活细胞的分裂现象称做裂变”。约里奥居里等提出铀核裂变链式反应的可能性，并取得为获得原子能而建造原子堆的专 利权。格兰特发现钍核裂变。法国物理学家佩兰的儿子F 佩兰提出了“临界质量”的概念。8月2日，著名科学家爱因斯坦写信给美国总统罗斯福，建议政府早日对核武器的研究 加以关注。美国物理学家麦克米伦和艾贝尔森在用慢中子轰击铀的实验中鉴别出了 93号元素镎，并因 此与另一位美国物理学家西博格一起获得1951年度诺贝尔化学奖。公元1940年在裂变发现后，美国总统罗斯福下令设置原子能机构，开始进行原子能实验。前苏联科学家哈利顿和捷利多维奇指出了维持铀核裂变链式反应的条件，同年前苏联科学 院作了

20、世界上第一次铀核裂变链式反应的试验。公元1941年从镎的放射性衰变产物中辨认了具有微弱放射性的94号元素钚，实际上美国物 理学家西博格在1940年就证实了钚的存在，并因此与麦克米伦一起获得1951年度诺贝尔化 学奖。前苏联物理学家弗辽罗夫和彼得夏克发现了铀核的“自发裂变”现象。公元1942年12月2日，费米等科学家在芝加哥大学球场看台下建成了世界上第一座核反应堆（CP-1 芝加哥1号堆），用天然铀作该裂变燃料，石墨作慢化剂。美国军方接管了原子能研究的各项工作，拟订了“曼哈顿工程”计划，由奥本海默教授全面 负责领导工作。西博格等人在实验室里制成铀-233。公元1943年美国建造第一个核武器研制中

21、心一洛斯阿拉莫斯实验室，开始研制原子弹。19431944年美国建成第一座生产钚的工厂一汉福特制钚工厂。19431945年美国建成第一座铀-235分离工厂一橡树岭气体扩散工厂。公元1944年费密算出在地球上实现热核反应的条件。氚和氘的聚变点火温度为五千万度， 氘和氘的点火温度则高达四亿度。而为了实现氢和氢聚变，温度更高，为十亿度以上。同 样的氢核聚变反应在太阳上只要一千五百万度。公元1945年发现原子序数95号元素镅和96号元素铜。建成250兆电子伏电子回旋加速器。7月16日凌晨5时半，在美国的新墨西哥州阿拉莫戈多沙漠附近成功地爆炸了第一颗内 爆型钚239原子弹。同年8月6日和9日，分别在日本广

22、岛投下代号为“小男孩”的原子弹和在 长崎投下了代号为“胖子”的原子弹，死伤和平居民几十万人。公元1946年1月26日，在联合国由苏、美、英、法和加拿大五国代表组成有关原子能问题委员会。 前苏联提出了关于立刻完全禁止使用原子武器的建议。建成了放大倍数高达16万倍的电子显微镜。中国物理学家钱三强和何泽慧应用核乳胶观测了铀核的三分裂现象。根据契林科夫效应制成计数器。美国国会通过原子能法（麦克马洪法），据此美国可独占战时美、英、加三国研制原子弹的 秘密。6月，前苏联开始建立铀工业，并开始建造分离铀-235的气体扩散工厂。公元1947年英国物理学家鲍威尔从宇宙射线发现了气介子”，并为此获得1950年度诺

23、贝尔物理学奖。前苏联第一座石墨金属天然铀反应堆投入运行。美国物理学家利比证明自然界中存在放射性碳-14，并利用它进行年代测定。他也因此获得 I960年度诺贝尔化学奖。8月英国第一座低功率石墨实验性反应堆(GLEEP )投入运行。前苏联在乌拉尔建造生产钚的反应堆。11月6日，前苏联外交部长莫洛托夫宣布“原子弹的秘密早就不存在了”。公元1948年12月15日，由约里奥居里主持建成法国第一座天然铀重水慢化的核反应堆“左亚”ZOE, 继前苏联之后打破了美国的核垄断。人工生产n介子获得成功。公元1949年前苏联成功地进行了第一次原子弹爆炸试验。公元1950年1月31日，美国宣布已开始制造氢弹。英国第一个

24、生产钚的反应堆投入运行。3月，世界保卫和平大会常设委员会在斯德哥尔摩开会，通过了禁止原子武器并建立严 格国际监督的宣言。全世界展开了反对使用原子武器的运动。公元1951年英国物理学家韦尔为了最终实现聚变点火，首次作了利用收缩效应来约束等离子体的尝试。美国物理学家小施皮策提出利用扭成“8”字形的容器进行聚变反应有好处。后来制成的这种 装置叫做仿星器”。8月，美国在爱达荷州的阿尔科建成了第一座增殖反应堆，并于同年12月20日第一次发 出了由核能产生的电力。10月6日，前苏联又进行了一次原子弹爆炸试验。公元1952年美国在布鲁克海文建成了第一个快中子反应堆。10月，英国首次进行原子弹（钚）爆炸试验。

25、11月1日，美国在马绍尔群岛进行了第一次氢弹装置爆炸试验，所用的装料是液态氘和 氚，整个装置重达65吨。公元1953年8月8日，前苏联政府首脑马林科夫宣布：美国在氢弹生产方面已不再是垄断者。8月20日，前苏联政府公报宣布在8月12日爆炸了第一颗氢弹。同年9月18日塔斯社又报 导了关于几种新型原子弹的试验。英国采用气体扩散法的卡彭赫斯特铀-235分离工厂正式投产。美国物理学家格拉塞发明了用以研究亚原子粒子的气泡室，为此获得1960年度诺贝尔物理 学奖。公元1954年3月1日，美国在比基尼岛正式爆炸了第一颗氢弹。6月27日，世界上第一座原子能发电站在前苏联建成发电，电功率为5000千瓦。利用裂变产

26、物的放射能制成重量很轻的“核电池”；也有不用裂变产物而用钚-238,这种核 电池已被用来为人造卫星长期提供动力。3、4月间美国在太平洋马绍尔群岛进行了数次威力巨大的氢弹试验，致使附近居民和 日本渔民遭受重大灾难。9月，前苏联宣布试验了一种有助于解决防御原子进攻的新型原子武器。美国建造的第一艘核潜艇“鹦鹉螺号”下水服役。公元1955年法国开始研究气体扩散法和建造与产钚堆有关的分离工厂。1月19日，世界和平理事会常务委员会发表告全世界人民书，号召反对原子战争，销毁 存储的全部原子武器。并发动大规模的签名运动，获得了世界各国各阶层人民的广泛支持 和拥护。前苏联宣布帮助包括我国、波兰、捷克斯洛伐克、罗

27、马尼亚和民主德国等国建立研究原子 能的科学实验中心。接着于3、4月间在莫斯科签订了在19551956年间完成实验性反应堆 和回旋加速器设计工作的协定。由于前苏联的建议，在日内瓦举行了第一次和平利用原子能国际会议。与会科学家交流了 经验和成果，前苏联公开了世界上第一座原子能发电站的结构。在美国伯克利的加利福尼亚大学建造了一台6GeV高能质子同步稳相加速器，又叫做“贝伐特 朗”，意思是京电子伏级加速器。公元1956年得的发现者意大利物理学家西格雷（当时已移居美国）和美国物理学家钱伯林等人利用“贝 伐特朗”发现了“反质子”，为此共同获得1959年度诺贝尔物理学奖。意大利出生的美国物理学家皮奇奥尼及其

28、合作者报导发现”反中子”。英国利用卡彭赫斯特铀-235分离厂开始生产军用高浓铀年产高浓铀0.7吨。英国第一座天然铀石墨气冷堆卡尔德豪尔核电站投入运行。美国政府建成了希平港1号压水堆核电站，发电容量为6万千瓦。前苏联把核动力应用到交通运输方面，第一艘原子能破冰船设计成功；第一架原子能飞机 进入地面试验和飞行试验阶段；第一辆原子能机车的初步设计已经提出。美籍中国理论物理学家李政道和杨振宁发现B放射性中粒子的宇称不守恒性，推翻了宇称守 恒定律；而美籍中国物理学家吴健雄在实验上对此伟大发现进行了验证。由于李政道和杨 振宁发现在弱相互作用下宇称不守恒和基本粒子理论的研究成果而共同获得1957年诺贝尔 物理学奖。在美国萨凡纳河反应堆附近，由美国物理学家莱因斯和科恩观测到中微子。5月，英国成功地进行了首次氢弹试验。12月5日，前苏联建成了第一艘“列宁”号原子破