Ernest Rutherford Biographie et principales contributions

Ernest Rutherford (1871-1937) était un scientifique néo-zélandais qui a apporté de grandes contributions au domaine de la physique et de la chimie à travers ses études sur la radioactivité et la structure de l’atome. Il est considéré comme le père de la physique nucléaire pour ses découvertes novatrices sur la structure atomique.

Ses contributions à la science comprennent la découverte de la radioactivité alpha et bêta, un modèle atomique de l’atome, le détecteur d’ondes radioélectriques, les règles de décroissance radioactive et l’identification de particules alpha en tant que noyaux d’hélium.

Index

• 1 Biographie
  • 1.1 Enfance et études
  • 1.2 Personnel enseignant
• 2 Contributions à la science
  • 2.1 Radioactivité alpha et bêta découverte
  • 2.2 Il a découvert que les atomes n'étaient pas indestructibles
  • 2.3 Il a formulé un modèle atomique de l'atome
  • 2.4 Il a inventé un détecteur d'ondes radio
  • 2.5 Découverte du noyau atomique
  • 2.6 Découverte du proton
  • 2.7 Théorisé l'existence du neutron
  • 2.8 Père de la physique nucléaire
• 3 Travail et reconnaissances
• 4 références

Biographie

Enfance et études

Ernest Rutherford est né le 30 août 1871 à Nelson, en Nouvelle-Zélande. Ses études ont eu lieu à l'Université de Nouvelle-Zélande et plus tard à l'Université de Cambridge.

Depuis son enfance, il a montré ses capacités et surtout la curiosité que lui procure l'arithmétique. Ses parents ont remarqué cette qualité en lui et avec ses professeurs l'ont invité à poursuivre ses études.

Il s'est avéré être un étudiant exemplaire et c'est ainsi qu'il a obtenu une place au Nelson College. Dans cette institution, il a fini par être le meilleur étudiant dans toutes les matières.

Dans le sport, il s'est orienté vers le rugby, un sport qu'il pratiquait également à l'université.

Personnel enseignant

Il a développé un goût pour l'enseignement et a participé en tant que professeur dans différentes universités tout au long de sa vie. D'abord, il était professeur de physique à l'Université McGill située à Montréal, au Canada. Il a ensuite déménagé à l'Université de Manchester en Angleterre et y est resté plus d'une décennie.

À la fin de cette longue période, il a été enseignant et directeur du laboratoire Cavendish et a finalement dirigé un sujet à la Royal Institution of Great Britain.

En 1931, Rutherford connut une renommée professionnelle, mais ce fut l'une des années les plus difficiles pour le scientifique renommé, puisqu'il perdit sa fille unique lors de l'accouchement.

En 1937, après une opération simple, l'état de santé de Rutherford a soudainement diminué. C'est ainsi qu'il est mort le 19 octobre 1937 à Cambridge, au Royaume-Uni.

Il a été enterré avec Isaac Newton et Kelvin, deux grands personnages qui, comme lui, ont révolutionné la science.

Contributions à la science

Il a découvert la radioactivité alpha et bêta

En 1898, Rutherford commença ses études sur le rayonnement émis par l'uranium. Ses expériences l'ont amené à conclure que la radioactivité devait comporter au moins deux composants, appelés rayons alpha et bêta.

Il a constaté que les particules alpha sont chargées positivement et que les rayons bêta ont plus de pouvoir de pénétration que les rayons alpha. Il a également nommé des rayons gamma.

Il a découvert que les atomes n'étaient pas indestructibles

Avec le chimiste Frederick Soddy, il a créé la théorie de la désintégration des atomes, impliquant la désintégration spontanée des atomes dans d'autres types d'atomes.

La décroissance des atomes des éléments radioactifs était une découverte clé à cette époque, car on pensait jusque-là que les atomes étaient une sorte de matière indestructible.

Grâce à ses découvertes dans le domaine de la désintégration des éléments et de la chimie des éléments radioactifs, Rutherford a reçu le prix Nobel en 1908.

Il a formulé un modèle atomique de l'atome

Avec les scientifiques Geiger et Mardsen, il a réalisé l'une des expériences scientifiques les plus célèbres.

Sous la direction de Rutherford, les scientifiques ont mené une série d’expériences entre 1908 et 1913, où ils ont visé des rayons de particules alpha vers de minces feuilles de métal pour ensuite mesurer le mode de propagation à l’aide d’un écran fluorescent.

Grâce à cela, ils ont découvert que bien que la plupart des particules volaient directement, certaines ont rebondi dans toutes les directions, y compris celles qui sont retournées directement à la source.

C'était impossible à justifier avec l'ancien modèle de l'atome, alors Rutherford a interprété les données pour formuler le modèle atomique de Rutherford en 1911.

Il a inventé un détecteur d'ondes radio

Le physicien allemand Heinrich Hertz a prouvé l'existence d'ondes électromagnétiques à la fin de 1880.

Rutherford a décidé de mesurer son effet sur les aiguilles en acier magnétisées. Cette expérience l'a amené à inventer un détecteur de ce que nous appelons maintenant les ondes radio. Ce récepteur radio fait désormais partie de la révolution des communications appelée télégraphie sans fil.

Rutherford a amélioré son appareil et a eu pendant un court laps de temps le record mondial de la distance à laquelle les ondes électromagnétiques pouvaient être détectées.

Bien que Rutherford ait été dépassé par Marconi, sa découverte est toujours considérée comme une contribution importante dans ce domaine.

Il a découvert le noyau atomique

Grâce à la feuille d'or d'expériences, Rutherford a constaté que tous les atomes contiennent un noyau où sa charge positive et la majeure partie de sa masse a été concentrée.

Son modèle de l'atome contenait la nouvelle caractéristique qu'une charge centrale élevée concentrée dans un petit volume de l'atome était responsable de la majorité de sa masse.

Dans son modèle, le noyau était orbité par des électrons de faible masse. Ce modèle est passé au modèle atomique de Bohr, qui applique la théorie quantique.

Sa découverte du noyau atomique est considérée comme sa plus grande contribution à la science.

Découvert le proton 

En 1917, il est devenu le premier à transformer un élément en un autre. Il a converti des atomes d'azote en atomes d'oxygène en bombardant de l'azote avec des particules alpha. Ce fut la première observation d'une réaction nucléaire induite et est considérée comme la découverte du proton.

En 1920, Rutherford a proposé le noyau d'hydrogène comme nouvelle particule et a établi le terme de proton.

Théorisé l'existence du neutron

En 1921, il a théorisé qu'il devrait y avoir une particule neutre dans le noyau de l'atome pour compenser l'effet de répulsion des protons chargés positivement pour créer une force nucléaire attractive; sans aucune particule, le noyau s'effondrerait.

Pour cette raison, Rutherford a théorisé l'existence du neutron et établi le terme par lequel il est connu aujourd'hui.

Le neutron a été découvert en 1932 par le scientifique James Chadwick, qui avait étudié et travaillé avec Rutherford.

Père de la physique nucléaire

Grâce à son travail dans le domaine, comme la conduite de la première réaction nucléaire, tester la nature de la désintégration radioactive comme un processus nucléaire et établir la structure de l'atome, est connu comme le père de la physique nucléaire.

Son travail était d'une grande importance au moment des recherches futures et du développement futur dans le domaine.

Rutherford a également servi d'inspiration et de mentor à de nombreux scientifiques; beaucoup de ses étudiants sont venus pour gagner des prix Nobel. Il était également considéré comme le plus grand expérimentaliste depuis Faraday.

Travail et reconnaissances

En 1896, la découverte de la radioactivité par Henri Becquerel physique, identifie Rutherford et établit trois principaux éléments de la radiation, qui a nommé les rayons alpha, bêta et gamma, ce qui démontre que les particules alpha sont des noyaux d'hélium.

Cela a permis de décrire la théorie de la structure atomique, qui se révèle être la première théorie en détail l'atome comme un noyau dense et spécifier que les électrons autour de cette rotation.

En 1908, il fut le gagnant du prix Nobel de chimie et obtint la nomination de Sir en 1914. Parmi ses plus grandes œuvres écrites figurent: Radioactivité (1904), Rayonnement de substances radioactives (1930) et La nouvelle alchimie (1937).

Le scientifique a été nommé président de la Société royale entre 1925 et 1930, aussi il a reçu la Médaille Franklin en 1924.

Après sept ans, en 1931, il aurait atteint la noblesse et, dans son pays, ils le reconnurent comme un personnage héroïque. Pour cette raison, il ressentait un grand lien avec son pays de naissance.

Références

1. Ernest Rutherford: père de la science nucléaire. Extrait de media.newzealand.com.
2. Ernest Rutherford - scientifiques importants - la physique de l'U. Récupérée de physicsoftheuniverse.com.
3. Les 10 contributions majeures d'Ernest Rutherford à la science (2016) Récupérée de learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Récupéré de wikipedia.org.