威尔逊的成才故事

来源:百科故事网 时间:2020-08-05 属于: 科学家的故事

威尔逊生于1869年,是英国著名的物理学家,曾获1927年诺贝尔物理学奖。

威尔逊出生于苏格兰南部锡格伦科斯附近的一个小村里。他的父亲由于在牧业中进行的新实验而在苏格兰享有很高声誉。

威尔逊从小就顽皮好动,坐立不安,没有安静的时候。他的父母很不喜欢他,认为他做事没有恒心,将来必定是一个没有出息、游手好闲的人,并没有把他送入学校念书。一天,恰巧一位有学问的牧师路过他家。当他了解了威尔逊的表现后,便劝他的父母不必过于焦虑,他说:"那些特别聪明的孩子,在小的时候,由于他的志向未定而往往显得出奇的顽皮。他一旦有了自己的兴趣和爱好以后,就不会像现在这样调皮了。"这一番劝告使得威尔逊的父母决定让儿子去求学深造。

威尔逊

最初,威尔逊曾就读于曼彻斯特的格林海斯学校。但是直到他15岁进入曼彻斯特的欧文斯学院时,才发觉自己真正有兴趣的是物理,于是他便决心成为一名物理学家。

1888年他成为剑桥大学一名物理系的研究生。威尔逊在剑桥大学念书时,自愿参加了尼维斯山气象站的观测工作。从这时起,他就开始对早晨空中的彩云很感兴趣,并设想在实验室中,用人为的方法再现这种大自然的有趣现象。

在与气象学者的接触中,他了解到:空气凝结,每颗水滴都要有一个尘埃做核心。威尔逊通过大量的实验和思考,得出一个重要结论:即使完全没有尘埃颗粒,也可能使水滴凝结。接着,他又设想:通过X射线照射促进水滴凝结的过程。

1896年,经过进一步的实验和考虑,威尔逊又得出一个十分重要的结论:带电的原子(离子)正是水滴凝结所需要的核心。这也成为他建造云雾室的重要理论基础。

发明云雾室是威尔逊一生最重要的理论贡献。他的云雾室是一个具有窗口的盒子,在它的下面有一个可动的活塞。把饱和水蒸气的空气从一边的窗口引进盒子,当活塞向下移动时,盒子里的空气上就扩散冷却下来,使部分蒸气凝结而形成轻巧的云雾。就像天上云里的水汽碰上灰汗粒子或带电荷的空气分子时,容易冷凝成液体一样,这种现象也存在于云雾室的水蒸气中。

利用这个原理,人们只要把一束从外面电子源射出来的电子流引进盒子里的另一个窗口,这些电子进入云雾室后,就会将空气分子游离成离子。当湿气的小雾滴围绕在离子的四周时,它们即因电子的行进轨道而伸展成一条狭长的条纹,用肉眼可以看见。如果把这些薄薄的一层雾所形成的条纹拍摄下来,则电子行进空气的线路就能在照片上得以显示。

威尔逊发明的云雾室,被广泛地应用在辐射、X线、宇宙线及其他原子科学的研究上,对许多重要的原子核、物理现象的研究起到了决定性的作用。他也因此而获得1927的诺贝尔物理学奖。

 

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