实验5-3 盖革—弥勒计数器特性和放射性核衰变统计规律的模拟实验 （碳14）
J.J.汤姆孙爵士 （Sir Joseph Thomon,1856-1940）
1906年诺贝尔物理学奖授予英国剑桥大学的 J.J.汤姆孙爵士以表彰他对气体导电的理论和实 验所作的贡献。
3．电子的发现
英国物理学家J.J.汤姆逊支持带电微粒说。于1897年对阴极射线进行了周 密的实验考察。用磁场使阴极射线发生偏转而进入法拉第筒，证明负电 荷确实来自阴极射线。他通过阴极射线在电场和磁场中分别发生偏转时 偏转量的测定，计算出了阴极射线的荷质比和速度，发现其荷质比的数 值大约是氢离子的千分之一，而其速度大约在109厘米/秒的数量级
二、现代物理学革命的序幕
（一）19世纪末的三大发现
1．X射线的发现 2．放射性的发现 3．电子的发现 （二）经典物理学的两朵乌云 1．第一朵乌云“以太”学说 2．第二朵乌云“紫外灾难”
（一）19世纪末的三大发现
伦琴（Willhelm Konrad Rotgen, 1845---1923) 1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物 理学家伦琴以表彰他在1895年发现的X射线。
第一朵乌云是随着光的波动理论而开始出现的。菲涅耳和托马斯·杨研究 过这个理论，它包括这样一个问题：地球如何通过本质上是光以太这样 的弹性固体而运动呢？第二朵乌云是麦克斯韦－玻耳兹曼关于能量均分 的学说。”这两朵乌云涉及到两方面的实验发现与力学、电磁学、气体 分子运动论发现底片上有铀盐包的清晰的廓影。贝可勒尔推想，感光必定 是由于铀盐自身发出的某种神秘射线所致，实验证明，辐射只与铀元素 的存在有关，而且纯金属铀的辐射比铀化合物强许多倍，铀辐射不但能 使底片感光，还能使气体电离变成导体
波兰出生的物理学家玛丽·居里当时选择了放射性物质作为她博士论文的 题目
在热学方面，熵增加原理揭示的 与热现象有关的自然过程的不可 逆性，反映出热力学原理与经典 力学和经典电动力学原理之间深 刻的内在矛盾，而统计力学中引 入的概率统计思想以及热力学规 律的统计性质，已使经典力学的 严格确定性出现了缺口
在光学和电磁学方面，作为光波与电磁波的传播媒介的“以太”，其令 人难以理解的特殊性质以及关于它的存在的检测，都使科学家们费尽心 血而一筹莫展。根据电磁学理论，可用空间坐标的连续函数描写的场， 是具有能量的不能再简化的物理实在，这又与经典力学把运动的质点看 作能量的唯一裁体的观点严重背离
1．X射线的发现
1895年11月伦琴发现X射线，一种具有强穿透力的新的射线，它是由阴极 射线打到玻璃管壁上所产生的；它可以穿透厚达一千页的书、几厘米厚的 木板、15毫米厚的铝片，并可用照相的方法透过人体显示骨骼的轮廓和金 属物体内部的缺陷
伦琴由于这一发现，理所当然地获得了1901年首届诺贝尔物理学奖
约瑟夫·汤姆生（J.J.汤姆逊）（英国） 对气体放电理论和实验研究作出重 要贡献并发现电子而获得了1906年 诺贝尔物理学奖
（二）经典物理学的两朵乌云
1900年4月27日，开尔文在英国皇家学会以《19世纪热和光的动力理论上空 的乌云》为题所作的长篇演讲中，虽然认为物理学是万里晴空，但又说： “动力学理论断言热和光都是运动的方式，可是现在，这种理论的优美性和 明晰性被两朵乌云遮蔽得黯然失色了。
劳厄 (Max von Laue ,1879-1960)
1914年诺贝尔物理学奖授予德国法兰克福 大学的劳厄以表彰他发现了晶体的X射线衍射。
亨利·布拉格 劳伦斯·布拉格
(William Henry Bragg ,1862-1942) （William Lawrence Bragg, 1890-1971）
1915年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学的 亨利.布拉格和他的儿子英国曼彻斯特维克托利 亚大学的劳伦斯.布拉格以表彰他们用X射线对 晶体结构的分析所作的贡献。
1912年，德国物理学家劳厄才从晶体衍射的新发现判定X射线是频率极 高的电磁波。不久以后，莫塞莱证实它是由原子中内层电子跃迁所发出 的辐射
她首先证实了铀的辐射强度同铀的数量成正比，而同其化学形式无关， 随后，她和德国的施米特同时发现了钍也具有这种性质，她建议把物质 的这种性质称为“放射性”，以区别于一般的射线。以后钋和镭的发现， 动摇了长期以来科学家们所信守的基本理论。居里夫妇和贝可勒尔共同 获得了1903年诺贝尔物理学奖
元素衰变理论是一个革命性的理论，它打破了自古以来一直认为的原子 永远不能破坏和毁灭的传统观念，证明一种元素的原子可以变成另一种 元素的原子。这个理论虽然受到了门捷列夫和开尔文等科学泰斗的激烈 反对，但终因实验事实的不断证实而得到科学界的承认
劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现象获得了1914年诺贝尔物理学 奖
W·H·布拉格、W·L·布拉格（英国）因用X射线对晶体结构的研究共同获 得了1915年诺贝尔物理学奖
贝克勒尔
居里夫妇
（Antoine Henri Becquerel ,1852 -1908）
1903年诺贝尔物理学奖一半授予法国物理学家亨 利·贝克勒尔以表彰他发现了自发放射性；另一半授予 法国物理学家皮埃尔·居里（Pierre Curie ,1859 1906）和玛丽·斯可罗夫斯卡·居里（Marie Sklodowska ,1867 - 1934）,以表彰他们对贝克勒 尔发现的辐射现象所作的卓越贡献。
一、经典物理学的完成和局限
大约到了1895年前后，以经典力学、 经典热力学和统计力学、经典电动力 学为三大支柱的经典物理学，结合成 一座具有雄伟的建筑体系和动人心弦 的“美丽的殿堂”，达到了它的颠峰 时期
在力学方面，与机械观相联系的绝 对时间、绝对空间的概念以及关于 质量的定义，都已受到普遍的批评， 牛顿对于引力的本质问题也采取了 回避的态度。而牛顿力学的理论框 架实际上必然要把引力看作是一种 瞬时传递的超距作用，这与19世纪 发展起来的场物理学是根本对立的