文档介绍：1904 年诺贝尔物理学奖 —— 氩的发现
1904 年诺贝尔物理学奖 —— 氩的发现
g/cm 。两者数值相差千分之几,在小数点后第三位不相同。他认为,这一差异
N3 的存在。两位科学家在经过严密的研究后,于    1894 年确定所谓的  N 并不是氮
1904 年 诺 贝 尔 物 理 学 奖 授 予 英 国 皇 家 研 究 所 的 瑞 利 勋 爵 ( Lord
Rayleigh, 1842—1919),以表彰他在研究最重要的一些气体的密度以及在这些
研究中发现了氩。
瑞利以严谨、 广博、精深著称, 并善于用简单的设备作实验而能获得十分精
确的数据。他是 19 世纪末年达到经典物理学巅峰的少数学者之一,在众多学科
中都有成果, 其中尤以光学中的瑞利散射和瑞利判据、物性学中的气体密度测量
几方面影响最为深远。
气体密度测量本来是实验室中的一件常规工作, 但是瑞利不放过常人不当回
事的实验差异,终于作出了惊人的重大发现。这就是 1892 年瑞利从密度的测量
中发现了第一个惰性气体 —— 氩。
自从门捷列夫周期表提出以后, 科学家对寻找新的元素以填补周期表上的空
缺,表现出了很大的积极性。但是,人们没有想到,竟然在周期表上遗漏了整整
一族性质特殊的惰性气体。
1882 年,瑞利为了证实普劳特假说,曾经测过氢和氧的密度。经过十年长
期的测定,他宣布氢和氧的原子量之比实际上不是 1: 16,而是 1:。他
还测定了氮的密度, 他发现从液态空气中分馏出来的氮, 跟从亚硝酸铵中分离出
来的氮, 密度有微小的但却是不可忽略的偏差。从液态空气中分馏出来的氮, 密
度为  g/cm3,而用化学方法从亚硝酸铵直接得到的氮,密度却为
3
远远超出了实验误差范围, 一定有尚未查清的因素在起作用。 为此他先后提出过
几种假说来解释造成这种不一致的原因。 其中有一种是认为在大气中的氮还含有
一种同素异形体, 就像氧和臭氧那样, 这种同素异形体混杂在大气氮之中, 而从
化学方法所得应该就是纯净的氮。 两者密度之差说明这种未知的成分具有更大的
密度。于是,瑞利仿照臭氧的化学符号 O3,称之为 N 3。可是论文发表后没有引
起人们的普遍注意,只有化学家拉姆赛( )表示有兴趣和他合作进一
步研究这一问题。拉姆赛重复了瑞利的实验,宣布证实了瑞利的结果,肯定有
3
的同素异形体, 而是一种特殊的, 从未观察到的不活泼的单原子气体, 其原子量
为 ,在大气中约含 %。他们取名为氩,其希腊文的原意是 “不活泼 ”
的意思。 第一个惰性气体就这样被发现了。这种普遍存在的大气成分, 存在于人
类身边, 多少科学家在分析空气时, 都错过了发现的机会。 瑞利之所以抓住了这
个机会, 应该说是他严谨的科学态度、 认真的周密研究的结果, 假如他把千分之
几的偏差简单地归于实验误差, 就会轻易地失之交臂。 瑞利和拉姆赛发现氩的过
程,历经了 10 年之久的平凡琐碎的化学实验工作,他们不惜付出巨大劳动,亲
自动手,一丝不苟,才终于取得有历史意义的重大成果。
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1904 年诺贝尔物理学奖 —— 氩的发现
在发现氩之后,拉姆赛在瑞利的协助下又发现了氦