居里夫人蒸餾水實驗

⑴ 關於居里夫人刻苦實驗的故事

居里夫婦的實驗室條件極差，夏天，因為頂棚是玻璃的，裡面被太陽曬得像一個烤箱；冬天，又冷得人都快凍僵了。居里夫婦克服了人們難以想像的困難，為了提煉鐳，他們辛勤地奮斗著。居里夫人立即投入提取實驗，她每次把20多公斤的廢礦渣放入冶煉鍋熔化，連續幾小時不停地用一根粗大的鐵棍攪動沸騰的材料，而後從中提取僅含百萬分之一的微量物質。
他們從1898年一直工作到1902年，經過幾萬次的提煉，處理了幾十噸礦石殘渣，終於得到0.l克的鐳鹽，測定出了它的原子量是225。

⑵ 居里夫人做了多少次實驗發現鐳失敗多少次

居里夫人提煉鐳用了總共三年又九個月,提煉出0.1克鐳。
1898年到1902年四年時間里，堅持不懈，終於從幾十噸鈾瀝青礦廢渣中提煉出十分之一克純鐳鹽，並測定了鐳的原子量。1903年，居里夫婦和柏克勒爾共同獲得了諾貝爾物理學獎金。

關於做了多少次？失敗多少次 估計居里夫人自己也不記得了！可能是萬次，可能是億次！

⑶ 居里夫人的實驗過程

能量子概念建立的意義和普朗克的認識

普朗克的能量量子化假設，大膽拋棄了經典物理學中物理量連續變化 的舊觀念，它不僅是對經典物理學的改造，而且是一次革命．後來的事實 證明，隨著普朗克能量子的提出，物理學理論發生了巨大的變革，它奠定 了量子理論的基礎，揭開了人類探索微觀世界的序幕．
普朗克能量量子化的概念，不僅與當時的物理學家們早已習慣了的方 法相差甚遠，而且與人們的普通常識也不相同，以至在量子假說提出後的 最初五年時間里，並未引起物理學界的積極響應．瑞利和金斯不相信，馬 赫與彭加勒反對，洛侖茲甚至到 1911 年還在懷疑．德國有一本《自然科 學與技術史手冊》，在 1908 年出第二版，列舉了 1900 年全世界 120 項發 現與發明，就是沒有提到普朗克的發現．而普朗克雖然已經敲開了量子世 界的大門，他完全可以大膽地闖進去，搞取更多豐碩的果實．然而，他猶 豫了，在以後的十五年裡，普朗克還盡量想把他的能量量子納入經典物理 學的框架，他說：「經典理論給了我們這樣多有用的東西，因此必須以最 大的謹慎對待它、維護它．」十五年動搖、徘徊、倒退的痛苦，終於使普 朗克認識到能量量子的概念是完全不能用經典物理學解釋的．
普朗克盡管有許多局限，但畢竟是在科學變革時代的一個新理論的開
拓者，他放出了量子幽靈，而這個幽靈最終改變了人們對世界的看法．正 如科學家勞厄所說：「只要自然科學存在，它就將永遠不會讓普朗克的名 字被遺忘．」

原子結構

自從 1897 年 J·J 湯姆遜發現電子後，人們立即開始了建立各種原子 結構模型的嘗試．由於原子是中性的，而電子是帶負電的，這表明原子中 還有與電子等量的正電荷的存在．那麼原子結構模型就是要解決正電荷的 性質，正、負電荷的分布，正、負電荷之間的相互作用以及原子的穩定性、 周期性、光譜和放射性等問題．物理學家們曾從不同角度提出了不同的模 型．下面簡單介紹其中在原子結構理論發展進程中有代表性的幾種模型的 建立過程和方法．
一、開爾文運用數學方法建立原子結構數學模型

1897 年在湯姆遜發現電子後不久，開爾文運用數學方法，首先從數 學上討論了原子結構．他認為原子是由若干個電子與電子相抵消的正電的 廣延構成，電子在正電內部旋轉．他還討論了這種原子之間的作用力、正 電形成均勻球時處於穩定平衡的電子分布等等．開爾文是在 1897 年闡述 了這種思想，全面地進行討論是在 1901 年進行的．
二、勒納德假設的動力子模型

勒納德通過研究光電子在物質中的吸收情況，而形成了有關原子結構 的思想．勒納德從 1895 年起，根據他的研究結果，認為原子是由相同的 構成要素組成的，只是物質不同，構成要素的數目不同罷了．他在 1903 年具體論述了他假設的這種原子結構．首先他注意到高速電子能夠在物質 中通過相當大的距離而不改變其速度，於是他認為原子並沒占滿依據氣體 運動論等所推斷出的 10?8 厘米大小的范圍，原子是比該范圍小得多的要 素間隔的集合．他大體估計出這種小要素的半徑在 0.3×10?10 毫米以下， 勒納德把它稱之為動力子．因為動力子是中性原子的構成要素，所以它自 身也必然是中性的．在這里，勒納德把電偶設想為動力子的模型，並認為 它的正電荷是具有大質量的．氫原子是由一個乃至數個動力子構成．從這 里可看出，勒納德提出的原子結構的動力子模型在某些方面正確地反映了 原子的現實，但是在此基礎上，此模型再也沒有得以發展．
三、長岡半太郎運用類比方法提出土星模型

1904 年，長岡半太郎在題為《用粒子系統的運動學闡明線光譜、帶 光譜和放射性》的論文中，根據麥克斯韋的土星衛環理論，推測原子的結 構，運用類比方法，把原子類比於土星提出了一個原子結構的「土星模 型」．他在這篇文章中寫道：「我要討論的系統，是由許多質量相等的質 點，聯結成角度相等的圓，互相間以與距離平方成反比的力相互排斥．在 圓的中心有一大質量的質點，它對其它質點以同樣定律的力吸引著．如果 這些互相排斥的質點以幾乎相同的速度繞著吸引中心旋轉，只要吸引力足 夠大，則既使有小的干擾，這系統一般仍將保持穩定．」這一模型，實際 上已提出了原子內有個中心（核）及原子內部存在著相互作用的庫侖力， 電子繞著中心旋轉等概念．只是對於核的大小的數量級及原子的穩定性等 問題，尚未給以足夠的重視與闡明．
四、湯姆遜提出正電子球模型

J·J 湯姆遜根據開爾文提出來的實心球的設想，對原子結構進行了 長期的研究，於 1904 年發表了題為《論原子結構：關於沿一圓周等距分 布的一些粒子的穩定性和振盪周期的研究》的論文，在這篇文章中他設想 原子是由帶負電荷的電子與另一部分帶正電荷的主體組成的．為了解釋原 子中電子質量遠小於原子質量的事實，他假設帶正電荷部分的主體象流體 一樣均勻地分布在球形的原子體積內，而帶負電荷的電子，則象「葡萄乾」 一樣「浸浮」在球體內某些固定的位置上．另外他假設，原子光譜是由於 固定位置上的電子受到正電荷的作用力作簡諧振動的結果．湯姆遜提出的 這種正電子球模型是在 1910 年之前影響最大的一個模型．它的重要意義 在於：它提出了原子內部是有結構的，打破了原子內部帶正負電荷的物體 相互對稱的概念，標志著原子科學的一個新時代的開始．因此人們稱他 為：「一位最先打開通向基本粒子物理學大門的偉人」．但是，從湯姆遜 的模型中只能算出一個特徵頻率，這與氫原子光譜中觀察到的存在的許多 頻率譜線的事實相矛盾的．
五、盧瑟福在實驗的基礎上運用類比方法提出原子結構的行星模
型
盧瑟福提出行星模型的過程是這樣的：
1．精心設計實驗 盧瑟福為了研究原子結構，精心設計了著名的α粒子散射實驗．整個
實驗設計的非常巧妙，它不僅實驗目的明確，思考周密，而且還能抓住關
鍵，出奇制勝．α粒子散射實驗的目的是為了探明原子內部電子和其它粒 子的分布狀況，以檢驗 J·J 湯姆遜提出的原子的正電子球模型，即認為 正電荷均勻地分布在整個球體中，而帶負電荷的電子則一粒粒地散布在里 面．他認為，要實現這一實驗目的，唯一的方法是打碎原子．而為了打碎 原子，他又選擇了α粒子作為「炮彈」．他還對實驗的過程和結果作出預 測，認為當α粒子穿過原子時，有的會發生偏轉，有的會反射回來，這是 他經過周密思考提出來的實驗設計的基本思想．根據這一實驗設計思想， 盧瑟福精心設計了巧妙的實驗裝置，其裝置如圖．這個裝置共分三部分．實 驗源：由放射源 R 放射出α粒子流．實驗對象是一張極薄的金箔，作為α 粒子轟擊的目標；實驗效果顯示裝置是一閃爍屏 S，用以收集實驗數據， 當一個α粒子打在屏 S 上時，屏上就發出一個脈沖，熒光屏 S 與放大鏡 M 組合在一起，可以調節不同的角度，對被散射的α粒子進行觀察．
2．實驗觀察的數據結果 按照湯姆遜的正電子球模型，α粒子是應該很容易地穿過金箔中的原
子，不應該發生大角度散射現象．但是實驗的結果表明，當α粒子射向一 片極薄的金屬箔時，大多數α粒子順利穿過原子，一部分發生了偏折，極 少數被彈回來．實驗測得，散射角大於 90°的比例為 1/8000，而根據湯 姆遜模型算出的結果應該是 1/103500，這一結果使得當時習慣於用湯姆遜 模型來思考問題的科學家們大為驚訝．
3．分析實驗結果得出結論 盧瑟福對實驗數據進行了嚴密的數學計算和理論分析，他利用長岡半
太郎的土星模型進行計算，得出的結果與實驗值基本相符．於是盧瑟福得 出結論：在原子內大部分地方沒有大質量的粒子，所以大多數α粒子能順

利地穿過；在原子內部有一體積極小而質量極大的核，少數α粒子就是和 它發生了強烈的相互作用，所以才反彈回來，形成大角散射；另一些α粒 子之所以發生偏轉，是因為在靠近質量集中的地方通過而受到影響．這一 結果否定了盧瑟福的導師湯姆遜所提出的正電子球原子模型．4．運用類 比方法，提出原子結構的行星模型
盧瑟福根據α粒子的散射實驗事實認為，必須放棄湯姆遜的原子模 型．他認為，原子是由一個原子核和核外電子組成的，原子核所佔體積甚 小（約十萬分之一），但卻具有原子總質量的 99.97％．這同太陽系的情 況十分相似，太陽作為太陽系的核心，它具有太陽系總質量的 99.87％， 但所佔空間也極小．並且，已經知道原子核與電子之間的電吸引力（庫侖
定律F = K QQ' ）與太陽和行星之間的吸引力（萬有引力F = G mm' ）
r 2 r 2
的數學形式也是相似的，均與距離的平方成反比．於是盧瑟福作出類比： 既然太陽系是由處於核心的太陽和環繞它運行的一系列行星所構成，那 么，原子不是也宛如太陽系嗎？它也可能是由帶正電荷的原子核和環繞它 運行的帶負電的電子構成的．這就是盧瑟福於 1911 年正式提出的原子結 構的「行星模型」，這個類比推理可用下表表示：
太陽與行星之

太陽系 太陽體 積甚小甚大

太陽質量
（占 99.87 ％）

行星質 量甚小

間的引力
mm'
F ? G
r 2

太陽系是由 行星環繞太 陽構成的

原子核與電子之

原子核
原子 體積

原子核質量 甚大（佔99.97 ％）

電子質量 甚小

間的引力 ?
QQ'
F ? K 2

甚小 r

所以，原子可能是由電子環繞原子核構成的．
原子結構的行星模型的現代表述：一切原子都有一個核，它的半徑小
於 10?12 厘米，原子核帶正電，它的電荷是+Ze，原子的半徑為 10?8 厘米， 電子的位置必須擴展到以核為中心，以 10?8 厘米為半徑的球內或球面上； 為了構成平衡電子必須像行星一樣繞核旋轉著．
5．進一步的實驗驗證
1911 年到 1913 年期間，蓋革和馬斯頓在盧瑟福的指導下繼續做了一 系列α粒子的散射實驗，得到的結果為：「整個實驗記下了 10 萬次以上 的閃爍，我們所有的研究結果都與盧瑟福教授的理論符合得很好，為下述 假說提供了有力的證據，即原子中心有很強的電荷，這個中心比原子直徑 要小得多．」
6．盧瑟福的原子行星模型的局限性 盧瑟福的原子行星模型取得很大的成功，但是隨著物理學的發展，新
的實驗事實的發現，也表現出了很大的局限性．首先，根據經典電磁理論， 電子的繞核運動是加速的，它應該產生一個和它運動頻率相同的電磁波， 連續地輻射電磁能量，這樣電子軌道半徑將隨著能量的減少而縮減，最終 落在原子核上，這樣原子將被破壞而不復存在，但事實並非如此；其次，

由於電子繞核頻率的改變，這樣它應該向外輻射連續光譜，這與所觀察到 的原子的線光譜相矛盾；再次，根據盧瑟福原子行星模型可以計算出，原 子的「壽命」僅為 10?12 秒，這與原子是一個穩定的系統的事實相矛盾的．這 些矛盾的存在，不僅表明盧瑟福的原子模型還不完善，而且又一次預示 著，對原子世界需要一個不同於經典物理學的新理論．
六、玻爾的原子結構理論

針對盧瑟福原子行星模型的局限性，玻爾進一步發展了原子結構理 論．玻爾的思路與方法如下：
第一，玻爾首先接受了盧瑟福的原子行星模型．
玻爾於 1911 年到 1912 年期間作為訪問學者曾在 J·J 湯姆遜和盧瑟 福的實驗室里工作和學習，並參加了α粒子散射的實驗工作，玻爾堅信盧 瑟福的原子行星模型是符合客觀事實的，當然他也很清楚這一理論所面臨 的困難．同時玻爾當時也了解普朗克和愛因斯坦的量子概念，這給玻爾克 服盧瑟福的原子行星模型的局限，發展原子結構理論創造了條件．所以玻 爾首先是接受了盧瑟福的原子行星模型．他認為，原子的穩定性只涉及到 核外電子的運動狀態．
第二，玻爾引進「定態」假設．
玻爾深入研究了盧瑟福的原子模型以後，發現這種模型把電子看作如 行星繞太陽一樣繞著原子核運行，這就是導致在原子的穩定性問題上失敗 的關鍵．他指出，原子應具有高度的穩定性，尤其是被擾動以後必然能夠 回復到原來狀態的特性，是任何行星系不具備的．玻爾的研究思想是從原 子穩定性出發，探索原子結構模型．他認為，電子運動的軌道，應完全取 決於原子系統本身的物理參數，如電子和原子核的質量、電量等．這樣的 軌道只有一個需要確定的參數，即軌道半徑．他從量綱分析發現，電子的 電量 e 和質量 m，只有引入普朗克常數 h 以後，才能產生長度量綱，即半 徑等於 h2/me2 的圓軌道．引入普朗克常數 h 後，標志著普朗克量子化思 想引進到盧瑟福的原子模型中．玻爾認為，軌道電子的概念必須保留．他 假設，原子內電子運動的軌道不是任意的，只有動量矩 p 等於 h/2π的整 倍數的那些軌道才是可能的即滿足
h
mvr ? n·
2π
式中，n 只能取 1，2，3??等整數，r 是電子軌道的半徑．上式是確定 可能的量子化軌道的量子條件．電子在這些軌道上運動時是穩定的，不輻 射能量．
第三，玻爾提出「躍遷」的概念． 玻爾在引進「定態」概念後，又進一步受到惠丁頓所研究的「具有一
定能量的陰極射線才能激發出次級陰極射線」和尼科耳遜為解釋在日冕和 銀河星雲中觀察到新譜線而引進普朗克常數 h 的啟發，重新考慮了「定 態」的意義，從而形成了一個極其重要的物理概念，即光譜線是受激的原 子發射出來的．他結合當時氫原子光譜線的普遍公式

? ? RC? 1

? 1 ? ?

? m2

n 2 ?

式中，m=1，2，3?；n=m＋1，m+2，?．將上式兩邊同時乘以普朗克常數

h，可得出能量的關系式：

? 1 1 ?

E ? h? ? Rhc?
? m2

? n 2 ? ? E

2 ? E1

式中 E2、E1 反映了不同定態的能量，其差值對應於不同定態的能量差，
這種能量差以光的形式釋放出來．由此說明，光譜的光源是電子在定態之 間的「躍遷」而形成的．
第四，玻爾原子模型的完成 玻爾通過引進「定態」和「躍遷」兩個重要物理概念，將基本作用量
子引進了原子系統．1922 年，玻爾在接受諾貝爾獎時所作的演講中談到 這兩個假設時說：
「1913 年我用了兩個假設的形式提出了這樣一種表述： (1)在原子系統設想的可能運動狀態中存在著所謂的『穩定態』，在
這些狀態中，粒子的運動雖然在很大程度上遵循經典力學規律，但這些狀 態獨特的穩定性不能用力學來解釋．原子系統的每個變化只能是從一個穩 定態完全躍遷到另一個穩定態．
(2)與經典電磁理論相反，穩定原子不發生輻射，只有在兩個定態之 間躍遷才產生電磁輻射．輻射的特性相當於以恆定頻率作諧振動的帶電粒 子按經典規律產生的輻射，但頻率γ與原子的運動不是單一關系，而是由 下面的關系來決定：
hγ=E′－E〃
式中 h 是普朗克常數，E′和 E〃是原子在兩個穩定態，即輻射過程中的 始態和末態的能量值．反之，用這種頻率的電磁波照射原子時，可引起吸 收過程，使原子從後一穩定態躍遷回前一個穩定態」．
這樣，玻爾原子模型的圖象是：電子在分立的、特定的、被稱之為定
態的軌道上繞著很重的原子核運行，當電子在這些軌道之間躍遷時，發出 線光譜，譜線頻率通過普朗克常數與定態的能量差聯系起來．
玻爾的原子結構理論，成功地解釋了 25 年來未能解釋的氫原子光譜
規律，並對里德伯恆量作出了理論上的證明，預告了氫和氯的一些新譜線 的存在．玻爾理論還建立了經典概念與量子概念之間的定量關系．
玻爾理論發表後，不少物理學家難以接受．例如著名物理學家瑞利曾
認為玻爾理論「對我沒有用」，斯特恩盡管後來對玻爾思想的發展做出了 許多貢獻，但開始時也曾說過：「假如玻爾理論碰巧是對的話，我們將退 出物理學界」但是不久，玻爾理論的核心——定態能級理論就為弗蘭克—
—赫茲實驗所證實．
七、玻爾原子理論的局限性與原子結構理論的進一步發展

⑷ 居里夫人是如何做實驗的

居里夫人研究每種物質的特性、成分，從而找到物質的連接鏈，找到新的物質。

⑸ 居里夫人在實驗中會遇到哪些困難

1、居里夫人研究新元素，1898年7月，居里夫人合力攻關，宣布發現了這種新元素，它比純鈾放射性要強400倍。

2、環境的簡陋，居里夫人在一間破舊棚屋內從事艱苦的勞動，居里夫人不辭辛勞、全心全意地工作。提煉出十分之一克純鐳鹽，並測定了鐳的原子量。

3、居里夫人丈夫皮埃爾不幸早逝，1906年，居里先生突遇車禍逝世。居里夫人以堅強的意志戰勝巨大悲痛，承擔起全部家庭責任。

4、社會對女性的歧視，1911年，居里夫人參加法國科學院院士競選，這也阻撓不住她獻身科學的追求，居里夫人不理睬默默工作。

5、居里夫人身患重病，居里夫人的健康狀況開始走下坡路，長期受放射線的照射使她患上白血病。

(5)居里夫人蒸餾水實驗擴展閱讀：

居里夫人在實驗研究中，設計了一種測量儀器，不僅能測出某種物質是否存在射線，而且能測量出射線的強弱。她經過反復實驗發現：鈾射線的強度與物質中的含鈾量成一定比例，而與鈾存在的狀態以及外界條件無關。

居里夫人對已知的化學元素和所有的化合物進行了全面的檢查，獲得了重要的發現在：一種叫做釷的元素也能自動發出看不見的射線來，這說明元素能發出射線的現象決不僅僅是鈾的特性，而是有些元素的共同特性。

她把這種現象稱為放射性，把有這種性質的元素叫做放射性元素。它們放出的射線就叫「放射線」。1902年年底，居里夫人提煉出了十分之一克極純凈的氯化鐳，並准確地測定了它的原子量。

⑹ 居里夫人實驗了多少次才得到科研成果

不計其數、不耐煩的一遍又一遍
成功其實很簡單，就是每天只做一點點，而且每天堅持做這一點點。這跟居里夫人得到科研成果的道理是一樣的。百折不撓、鍥而不舍。

⑺ 居里夫人做了多少次實驗

1897年，居里夫人選定了自己的研究課題－－對放射性物質的研究。這個研究課題，把她帶進了科學世界的新天地。她辛勤地開墾了一片處女地，最終完成了近代科學史上最重要的發現之一——發現了放射性元素鐳，並奠定了現代放射化學的基礎，為人類做出了偉大的貢獻。

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⑻ 兩個科學家夫婦給他們的孩子喂蒸餾水

這個故事是假的。
第一，能成為科學家的人在面對生活常識可能會糊塗但不會版長期出錯，對於基礎物理生權物學他們比正常人懂得多的多。
第二，蒸餾水較普通水不能提供充足的人體所需的微量元素和礦物質，這個命題是對的。但是人類攝取的元素和礦物質99.99％是從食物中獲得的，水對此影響微乎其微，就算一直喝蒸餾水來替代普通水也不會對人體造成傷害，除非不給吃東西只喝水，那隻能說明是餓死的。

⑼ 名人故事中居里夫人的實驗課告訴我們什麼道理

居里夫人的實驗課告訴我們：科學的道路是艱辛的，我們要有持之以恆的精神、不怕困難的勇氣。

⑽ 居里夫人是個怎樣的人 ，那他的最有名的科學實驗是什麼

居里夫人是一位真正的科學家，一切榮譽、金錢、災難都在她科學之光的照耀下盪然無存。艾芙·居里說自己的母親："她終生拒絕財富，對於榮譽，也漠然視之。她生性嚴於律己，而且不露鋒芒，因此，她始終不可能採取任何一種沽名釣譽的態度，既不表示親昵，也不假裝和藹，不肯故示端嚴，也不肯矯飾謙遜。她根本不懂得顯聲揚名。瑪麗·居里與生俱來的品質是：堅定不移的性格，智力方面鍥而不舍的努力；只知貢獻一切而不知接受任何利益的自我犧牲精神；尤其是成功不驕傲，災禍不能屈的非常純潔的靈魂。她的這一切，比她的工作或豐富多彩的生活更為難能可貴。" 用幾個詞概括就是：慈祥、儉朴 居里夫人 淡泊名利、大公無私、關愛全人類

居里夫人瑪麗·居里（Marie Curie）（1867.11.7—1934.7.4），出生於波蘭，法國物理學家、化學家，世界著名科學家，研究放射性現象，發現鐳和釙兩種天然放射性元素，一生兩度獲諾貝爾獎（第一次獲得諾貝爾物理獎，第二次獲得諾貝爾化學獎）。而且在研究鐳的過程中，整整用了有好幾年，作為傑出科學家，居里夫人有一般科學家所沒有的社會影響。尤其因為是成功女性的先驅，她的典範激勵了很多人。