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19世纪末真空管问世，许多科学家都投身到真空放电现象的研究之中，进而导致一连串的科学发现。
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例如，首先是伦琴发现了x射线；接着，科学家贝克勒尔又从x射线中发现了铀的天然放射现象，居里夫人发现了放射性新元素“钋”和“镭”；跟着，1897年汤姆逊又从真空放电管中发现了电子。
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在电子未发现之前，科学界都认为原子是不可分的最小微粒。但汤姆逊发现电子后，指出在原子内部是由许多部分组成的。后人称汤姆逊是最先打开通向基本粒子物理学大门的科学家。因此，1906年他获得了诺贝尔物理奖。
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学物理的人，不能不了解卡文迪许实验室对人类的贡献。
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卡文迪许实验室1871年由著名科学家麦克斯韦负责筹建，至今已将近1个半世纪。卡文迪许实验室的历任主任，都是由世界顶级科学家担任的，该实验室已经成为剑桥大学的重要组成部分，研究的内容也在不断地更新拓展，有天体物理、粒子物理、固体物理、生物物理等，是近代科学史上第一个社会化、专业化、高规格的科学技术研究机构，催生了大量足以影响人类进步的重大科学研究成果，如发现电子、中子、原子结构和DNA双螺旋结构等，为人类科学技术发展做出了举足轻重的贡献。
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自1901年到1989年，在这88年间卡文迪许实验室共产出29位诺贝尔奖得主，平均每3年就产出一个。
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可见，其科学研究效率之惊人，成果之丰硕，举世无双。
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这也是麦克斯韦、瑞利和汤姆逊三位主任，相继大胆进行教学改革成果的最佳佐证。
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课外阅读资料
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杰出的学科带头人——卢瑟福
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卢瑟福（1871—1937）
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卢瑟福（1871—1937）出生在新西兰纳尔逊一个手工业工人且家境贫寒的家庭。由于兄弟姊妹较多，因此，他从小就在家里帮助父亲干活，并在干活的过程中积累经验，使他养成了好动手的习惯，因此，他从小动手能力就很强。
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少年时代的卢瑟福爱动脑筋，喜欢动手搞一些小制作。很小的时候就发明了远程炮弹玩具火炮，并巧妙设计出增加火炮射程的方法。
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有一次，家里大钟坏了，他大胆地动手把大钟拆开了，在场的兄弟姐妹们都认为他的这一举动肯定要受到父母的重罚。但是，卢瑟福却不声不响地把大钟又组装起来并修好了大钟，且走得很准，这让兄弟姐妹们不得不佩服。
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他还自制了一台照相机，自己拍摄，自己冲洗，成了当地的一个小摄影迷。
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1889年，18岁的卢瑟福凭自己刻苦努力考上了新西兰大学，在大学期间就动手制作一种灵敏的检波器，在新西兰大地上第一次试验了电报，并发表了电磁学方面的几篇论文。大学毕业后，凭着几篇颇有质量的论文，于1895年，24岁的卢瑟福获得了英国剑桥大学的奖学金，进入卡文迪许实验室进行深造，并成了著名科学家汤姆逊的研究生和得力的助手，从此，开始了他科学研究的生涯。
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1898年在老师汤姆逊的推荐下，汤姆逊担任加拿大麦吉尔大学物理系教授，执教9年，于1907年返回英国曼彻斯特大学担任物理系主任，
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1908年因在放射性研究中做出了突出的贡献，发现放射半衰期，荣获当年的诺贝尔化学奖。
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1919年，他接替退休的老师汤姆逊职位，担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会会长，1931年受英王室封赐为纳尔逊男爵。
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1937年汤姆逊因病在剑桥逝世，后人将他与牛顿、法拉第两位著名科学家并排安葬，以表示人们像敬慕牛顿和法拉第一样的敬慕他。
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卢瑟福的主要贡献：
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确定放射性是发自原子内部的变化，放射性能使一种原子变成另一种原子。打破了长期以来元素不变的观念，冲开了原子物理学的大门，将人们的认识带进了原子内部的世界。
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通过α粒子被物质所散射的实验（如图10-5所示），科学地建立起原子的核式结构模型，发现了质子，发现了放射性半衰期，自从发现元素放射性衰变后，人们就试图实现人工衰变。因此，后人称他为“原子物理之父”。
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