1、1901 年 伦琴X 射线的发现1901 年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学家伦琴（Willhelm Konrad Ro tgen, 1845-1923), 以表彰他在 1895 年发现 的 X 射线。1895 年，物理学已经有了相当的发展，它的几个主要部门-牛顿力学、热力学和分子运动论、电磁学和光学，都已经建立了完整的理论，在 应用上也取得了巨大成果。这时 物理学家普遍认为，物理学已经发展到顶了，以后的任务无非 是在细节上作些补充和修正而已，没有太多的事情好做了。 正是由于X 射线的发现唤醒了沉睡的物理学界。它像一声春雷，引发了一系列重 大的发现，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从
2、而揭开了现代物理学的序幕。1902 年 洛伦兹 塞曼塞曼效应的发现和研究1902 年诺贝尔物理学奖授予荷兰莱顿大学的洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz, 1853-1928）和荷兰阿姆斯特丹大学塞曼（ Pieter Zeeman, 1865-1943）,以表彰他们在研究磁性对辐射现象的影响所作的特殊贡献。磁性对辐射现象的影响也叫塞曼效应，是塞曼在 1896 年发现的。它是继法拉第效应和克尔效应之后又一项反映光的电磁特性的效应。塞曼效应更进一步涉及了光的辐射机理，因此人 们把它看成是继 X 射线之后物理学最重要的发现之一。洛伦兹是荷兰物理学家，他的主要 贡献是创立了经典电子论，
3、这一理论能解释物质中一系列的电磁现象，以及物质在电磁场中运动的一些效应。由于塞曼效应发现时 及时地从洛伦兹理论得到了解释，由此所确定的电子荷质比与 J.J.汤姆孙用阴极射线所得数量级相同，相互间得到验证，因此 1902年洛伦兹与塞曼共享诺贝尔物理学奖。塞曼也是荷兰人， 1885 年进入莱顿大学后，与洛伦兹多年共事，并当 过洛伦兹的助教。塞曼对洛伦兹的电磁理 论很熟悉， 实验技术也很精湛，1892 年曾因仔细测量克尔效伦琴洛伦兹塞曼应而获金质奖章，并于 1893 年获博士学位。他在研究辐射对光谱的影响时，得益于洛 伦兹的指导和洛伦兹理论，从而作出了有重大意义的发现。 1903 年 贝克勒尔 皮埃
4、尔居里 玛丽居里放射性的发现和研究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（Antoine Henri Becquerel ,1852-1908），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。亨利贝 克勒尔是法国科学院院士，擅长于荧光和磷光的研究。1895 年底，伦琴将他的初步通信：一种新射线和一些 X 射线照片分别寄给各国著名的物理学家，其中包括法国的庞加莱（H.Poincar
5、e）。庞加莱是著名的数学物理学家、法国科学院院士。1896 年 1 月 20 日法国科学院开会，他带伦琴寄给他的论文，并展示给与会的科学家。这件事大大激励了亨利 贝克勒尔的兴趣。他问这种穿透射线是这样产生的？庞加莱回答说， 这一射 线似乎是从阴极对面发荧光的那部分管壁上发出的。贝克勒尔推想，可见光的产生和不可 见 X 射线的产生或 许是出于同一机理。第二天他就开始实验荧光物质会不会产生 X 射线。然而，贝克勒尔最初的一些实验却是失败的。正在这个时候，庞加莱在法国一家科普 杂志上发表了一篇介绍 X 射线的文章，文章有一次提到荧光物质是否会同时辐射可见光和 X 射线的问题。 贝克勒尔读到后非常很受
6、鼓舞，于是再次投入荧光和磷光的实验， 终于找到了铀盐有这种效应，他用厚黑纸包了一张感光底片，纸非常厚，即使放在太阳下晒一整天也不至于使底片变翳。他在黑 纸上面放一层铀盐，然后拿到太阳下晒几个小时， 显影之后，他在底片上看到了磷光物 质的黑影。然后他又在磷光物质和黑纸之间夹一层玻璃，也作出同 样的实验，证明这一效应不是由于太阳光线的热使磷光物质发出某种蒸气而产生化学作用所致。于是得出结论：铀盐在强光照射下不但会发可见光， 还会 发穿透力很强的 X 射线 。贝克勒尔居里夫妇贝克勒尔这一结论并不正确，一次偶然的机遇使他作出了真正的发现。 1904 年 瑞利氩的发现1904 年诺贝尔物理学奖授予英国皇
7、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。他是在 19 世纪末年达到经典物理学颠峰的少数学者之一，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。1905 年 勒纳德阴极射线的研究1905 年诺贝尔物理学奖授予德国基尔大学的勒纳德（Philipp Lenard ,1862-1947）,表彰他在阴极射线方面所作的工作。1888 年，当勒纳德于海德堡大学在昆开（Quincke）的
8、指导下工作时，就在阴极射线方面作了最初的研究。他研究了赫兹关于这种射线与紫外线相似的观点。为此他做了这个实验， 观察阴极射线是否能象紫外线一样通过放大电管壁的石英窗。他 发现阴极射线不能穿过。但是 1892 年，他在波恩大学担任赫兹的助手时，赫 兹让他看了自己的一 项新发现：将一块被铝箔包着的含铀玻璃片放入电管中，当用阴极射线轰击这块铝 箔时， 铝箔下面 发出了光。当 时赫兹以为可以用一片铝箔将空间隔开，一边是按普通方法 产生的阴极射线; 而在另一边则是纯粹状态下的阴极射线。 这个实验以前从未做 过。赫 兹太忙了，没有时间做这个实验，就让勒纳德做，就这样，勒 纳德作出了“ 勒纳德窗”重大发现。
9、瑞利勒纳德1906 年 J.J.汤姆孙气体导电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（Sir Joseph Thomon,1856-1940），以表彰他 对气体导电的理 论和实验所作的贡献。J.J.汤姆孙对气体导电的理论和实验研究最重要的结果是发现了电子，这是继 X 射线和放射性之后又一重大的发现。人们把这三件事称为世纪之交的三大发现。汤姆孙1907 年 迈克耳孙光学精密计量和光谱学研究1907 年诺贝尔物理学奖授予芝加哥大学的迈克耳孙（ Albert Abrham Michelson ,1852 -1931）,以表彰他对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作的贡
10、献。迈克耳孙是著名的实验物理学家。他以精密测量光的速度和以空前精密度进行以太漂移实验而闻名于世。他发现的 以他的名字命名的干涉仪至今还有广泛的应用。1908 年 李普曼照片彩色重现1908 年诺贝尔物理学奖授予法国巴黎大学的李普曼（Gabried Lippmann ,1845-1921）, 以表彰他基于干涉现象用照片重现彩色方法所作的贡献。李普曼 1845 年 8 月 16 日生于卢森堡的霍勒利希(Hollenrich),双亲是法国人，后来他的家迁到巴黎，他在家中接受了早期教育。1858 年他进入拿破仑中学，十年后进入综合师范大学。他的学业并不是很好，因 为他只注重他感兴趣的科目，不重视他不喜
11、欢的课程,因此他没有通过教师资格的考试。1873 年，他被任命为政府的科学使节，到德国学习科学教育方法。在海德堡曾随库恩（Kuhne）和基尔霍夫一起工作，在柏林曾和亥姆霍兹一起工作。1909 年 马克尼 布劳恩无线电报1909 年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦马克尼无线电报公司的意大利物理学家马克尼（Guglielmo Marcoin ,1874-1937）和德国阿尔萨斯迈克耳孙李普曼布劳恩 马克尼州特拉斯堡大学的布劳恩(Karl Braun ,1850-1918),以承认他们在发展无线电报上所作的贡献。1910 年诺 范德瓦尔斯气液状态方程1910 年诺贝尔物理学奖授予荷兰阿姆斯特丹大学的范德瓦
12、尔斯(Johannes Diderik van Waals,1837-1923),以表彰他对气体和液体的状态方程所作的工作。19 世纪末，分子运动逐步形成一门有严密体系的精确科学。与此同时实验也越来越精，人们发现绝 大多数气体的行为与理想气体的性质不符1911 年 维恩热辐射定律的发现 1911 年诺贝尔物理学奖授予德国乌尔兹堡大学的维恩(Wilhelm Wien ,1864-1928),以表彰他发现了热辐射定律。热辐射是 19 世纪发展起来的一门新学科，它的研究得到了热力学和光谱学的支持，同时用到了电磁学和 光学的新技术，因此发展很快。到 19世纪末，这个领域已经达到如此顶峰，以至于量子 论
13、这个婴儿注定要从这里诞生。1912 年 达伦航标灯自动调节器1912 年诺贝尔物理学奖授予瑞典斯德哥尔摩储气器公司的达伦(Nils Gustaf , 1869-1937),以表彰他发明了用于灯塔和浮标照明的储气器的自动调节器。有文献记载，这一年的诺贝尔物理学奖原来拟授予美国的发明家爱迪生和特斯拉线圈的发明者特斯拉（Nikolai Tesla）。这是继 1909 年诺贝尔物理学奖授予马可尼与布劳恩之后从技术应用方面考虑顺理成章的事，但是据说特斯拉拒绝与爱范德瓦尔斯维恩达伦迪生分享诺贝尔物理学奖，他曾经跟爱迪生在经济问题上发生过纠纷，因此诺贝尔物理学奖转而授予了达伦。1913 年 卡末林-昂内斯低
14、温物质的特性1913 年诺贝尔物理学奖授予荷兰莱顿大学大卡末林-昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes ,1853-1936), 以表彰他对低温物质特性的研究，特别是这些研究导致液氦的生产。19 世纪末，20 世纪初，在低温的实验研究上展开过 一场世界性的角逐。在这场轰动科坛的竞赛中， 领先的是西北欧的一个小国-荷兰首都莱顿的低温实验室。1914 年 劳厄晶体的 X 射线衍射1914 年诺贝尔物理学奖授予德国法兰克福大学的劳厄 (Max von Laue ,1879-1960),以表彰他发现了晶体的 X 射线衍射。劳厄发现 X 射线衍射是 20 世纪物理学中的一件有深 远意义的大
15、事，因为这一发现不仅说明了对 X 射线的认识迈出了关键的一步, 而且还第一次对晶体的空间点阵假说作出了实验验证,使晶体物理学发生了质的飞跃。 这一发现继佩兰 (Perrin)的布朗运动实验 之后,又一次向科学界提供证据,证明原子的真实性.从此以后,X 射线学在理论和实验方法上 飞速发展,形成了一门内容极其丰富、应用极其广泛的综合学科。 1915 年 亨利布拉格 劳伦斯布拉格X 射线晶体结构分析1915 年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学的亨利布拉格(Sir William Henry Bragg ,1862-1942)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（Sir William L
16、awrence Bragg, 1890-1971）,以表彰他们用 X 射线对晶体结构的分析所作的贡献。1912 年，劳厄关于 X 射线 的论文发表之后不久，就引起了布拉格父子的关注。当时，亨卡末林-昂内斯劳厄劳伦斯布拉格 亨利布拉格利布拉格正在利兹大学当物理学教授，劳伦斯布拉格刚刚从剑桥大学卡文迪什实验室毕业，留在实验室工作，开始从事科学研究。1916 年未授奖1917 年 巴克拉元素的标识 X 辐射1917 年诺贝尔物理学奖授予英国爱丁堡大学的巴克拉(Charles Glover Barkla,1877-1944),以表彰他发现了标识伦琴辐射。巴克拉是第五位因研究 X 射线获得物理学奖的学者
17、，在他之前有 1901年获奖的伦琴，1914 年的 劳厄和 1915 年布拉格父子。不到 20 年就有 5位诺贝尔物理学奖获得者，占当时总数的四分之一以上，由此可见， X 射线的研究成果在 20 世纪前 20 年中占有何等重要的地位。1918 年 普郎克能量级的发现1918 年诺贝尔物理学奖授予德国柏林大学的普郎克（Max Karl Ernst Ludwig Plank ,1858-1947）,以承认他发现能量子对物理学的进展所作的贡献。1895 年前后，普郎克正在德国柏林大学当物理学教授，由于鲁本斯（H.Rubens）的介绍，经常参加以基本量度基准 为主要任务的德国帝国技术物理研究所(Phy
18、sikalisch Technische Reichsanstalt ,简称 PTR)有关热辐射的讨论。这时 PTR 的理 论核心人物维恩(W.Wien) 因故离开 PTR,PTR 的实验研究成果需要有理论研究工作者的配合，普郎克正好补充了这个空缺。 1919 年 斯塔克斯塔克效应的发现1919 年诺贝尔物理学奖授予德国格雷复斯瓦尔大学的斯塔克(Johnnes Stark,1874-1957),以表彰他在极遂射线中发现了多普勒效应和电路中发现了分裂的谱线。极遂射线是哥尔茨坦在 1886 年在含稀薄气体的放电管中发现的,巴克拉普郎克斯塔克这种射线后来证明主要是由放电管中带正电的气体原子组成的,这
19、些带正电的原子在电场的作用下以很高的速度沿着射线运动。1920 年 纪尧姆合金的反常特性1920 年诺贝尔物理学奖授予舍夫勒国际计量局的纪尧姆(Charles Edouard Guillaume, 1861-1938), 以承认他由于他发现镍钢合金的反常特性对精密计量物理学所作的贡献。纪尧姆长期担任国际计量局局长,他发现的因瓦合金和艾林瓦合金对精密计量有非常重大的意义。1921 年 爱因斯坦对理论物理学的贡献1921 年诺贝尔物理学奖授予德国柏林马克斯普朗克物理研究所的爱因斯坦(Allbert Einstein ,1879-1955),以表彰他在理论物理学上的发现,特别是发现了光电效应的定律。
20、众所周知,爱因斯坦是 20 世纪最杰出的理论物理学家。爱因斯坦最重要的科学贡献是在 1905 年创建了狭义相对论。然而在颁发1921 年诺贝尔物理学奖时,却只字不提相对论的建立。诺贝尔委员会特别申明,授予爱因斯坦诺贝尔物理学奖不是由于他建立了相对论，而是“为了表彰他在理论物理学上的研究，特别是发现光电效应的定律”。1922 年 尼尔斯玻尔原子结构和原子光谱1922 年诺贝尔物理学奖授予丹麦哥本哈根的尼尔斯玻尔（Niels Bohr,1885-1962），以表彰他在研究原子结构,特别是研究从原子发出的辐射所作的贡献。纪尧姆爱因斯坦尼尔斯。玻尔1923 年 密立根基本电荷和光电效应实验1923 年
21、诺贝尔物理学奖授予美国加利福尼亚州帕萨迪那加州理工学院的密立根(Robert Andrews Millikan ,1868-1953)，以表彰他 对基本电荷和光电效应的工作。 1911 年，为了确证电子为电荷的基本单位，密立根将油雾喷入水平放置的电容器两板之间，然后，他跟踪单个带电油滴在重力和 带电金属板的作用下在空气中的降落过程。但有时 油滴可能会捕获一个离子（密立根利用 X 射线管或放射源的照射在室中实现了这一点），当油滴上的 电荷因此而改变时，上极板对油滴的作用就会突然增加，油滴的速度也会随之改变。密立根通 过调 整电容器上的电压，使作用在油滴上向下的重力和向上的电力平衡，从而使油滴保持
22、稳定状态。利用观察到的电压、油滴的密度、油滴自由下降的速度，密立根能够算出油滴上的 电荷值。他 发现，这些电荷值总是 e 的整数倍。 1912-1915 年间，密立根利用复杂、精密的 仪器和处 于高真空中的样品， 检验了 爱因斯坦 1905 年提出的 光电效应关系。在照射光的频率为 f 的情况下，他测量了遏止电子从金属中逸出所需的最小电压， 验证了爱因斯坦关系，并首次对普朗克常数 h 直接运用光电学方法作了测定。 1924 年 卡尔X 射线光谱学1924 年诺贝尔物理学奖授予瑞典乌普沙拉(Uppsala)大学的卡尔西格班(Karl Manne Georg Siegbahn,1886-1978)
23、,以表彰他在 X 射线光谱学领域的发现与研究。卡尔西格班是继巴克拉之后,又一次因 X 射线学的贡献而获得诺贝尔物理学奖的物理学家。密立根卡尔1925 年 弗兰克 G.赫兹弗兰克-赫兹实验1924 年诺贝尔物理学奖授予德国格丁根大学的弗兰克(James Franck ,1882-1964)和哈雷大学的 G.赫兹(Gustav Hertz ,1887-1975),以表彰他们发现原子受电子碰撞的定律。1926 年 佩兰物质结构的不连续性1926 年诺贝尔物理学奖授予法国巴黎索本大学的佩兰(Jean Baptiste Perrin ,1870-1942),以表彰他在物质不 连续结构方面的工作,特别是对
24、沉积平衡的发现。佩兰关于物质不连续结构的工作,主要是他对布郎运动的研究。1927 年 A.H.康普顿 C.T.R.威尔逊康普顿效应和威尔逊云室1927 年诺贝尔物理学奖的一半授予美国芝加哥大学的 A.H.康普顿(Arthur Holly Compton ,1892-1962) ,以表彰他发现以他的名字命名的效应;另一半授予英国剑桥大学的 C.T.R.威尔逊(Charles Thomon Rees Wilsion ,1869-1959),以表彰他用蒸汽凝聚使带电粒子的径迹成为可见的方法。佩兰康普顿弗兰克 赫兹1928 年 O.W.里查森热电子发射定律1928 年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学的
25、O.W.里查森(Sir Owen Willans Richardson ,1879-1959) , 以表彰他对热电子 发射现象的工作,特别是发现了以他名字命名的定律.里查森创立了电子和离子的发射理论，使无线电、 电话、 电视和 X 射线技术的迅速发展成为可能。最初，里查森直观地感到正、 负电荷是直接从受热的固体金属丝本身发出的，而不是从附近的气体分子与受热物体的化学作用产生的。他应用分子运动论作了如下的假 设：在热导体内部的自由电子，只要它们的动能足以克服导体中正电荷的吸引，就有可能从 导体的表面逸出。他成功地确定了金属电子动能随着温度增加而增加的关系。被他发现并以他的名字命名的“里查森定律”
26、描述的就是电子发射对温度的依赖关系：I = AST2exp(-W/KT)，其中 I 是电子发射的饱和电流，A 为普适常数，T 是灯丝温度，W 为金属的电子逸出功函数，K 为玻尔兹曼常数。他 坚持不懈地用实验检验这一定律，改进手泵用于获得真空，改进真空清除技术， 热心于采用易拉长的钨丝 作阴极等。里查森花费了大约 15 年的时间在艰苦的热离子研究上，终于在 1910 年完成了他的论著：受热物体的电发射。令他高 兴的是，他的热 离子辐射基本方程经受了 20 世纪20 年代的量子力学革命考验之后，继续保存了下来。里查森1929 年 路易斯德布罗意电子的波动性1929 年诺贝尔物理学奖授予法国巴黎索本
27、大学的路易斯.德布罗意(PrinceLouis-victor de Broglie ,1892-1987),以表彰他发现了电子的波动性.德布罗意提出的物质波理论成了许多科学家专攻的课题，奥地利物理学家薛定谔正是在这一理论的基础上建立了波动力学。1930 年 喇曼喇曼效应1930 年诺贝尔物理学奖授予印度加尔各答大学的喇曼(Sir Chandraskhara Venkata Raman,1888-1970),以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。在 X 射线的康普顿效应发现以后，海森堡曾于 1925 年预言：可见光也会有类似的效应。1928 年，喇曼（右 图）在一种新的辐射一文中指
28、出：当单色光定向地通过透明物质时，会有一些光受到散射。散射光的光谱，除了含有原来波长的一些光以外，还含有一些弱的光，其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象，称为并合散射效应，又称为喇曼效应。这一 发现，很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20 年代实验物理学中最卓越的三四个发现之一”。喇曼效应为光的量子理论提供了新的证据。频率为 0 的单色光入射到介质里会同时发生两种散射过程：一种是频率不变（= 0）的散射，即瑞利散射，是由入射光量子与散射分子的弹性碰撞引起的；另一种是频率改变（= 0 R）的散射，即喇曼散射，其中 R 称为喇曼频率。散射光频
29、率的改变是由于入射光量子与散射分子之间发生了路易斯.德布罗意喇曼能量交换，交换的能量（h R）由散射分子的振动或转动能级决定。后人研究表明，喇曼效应对于研究分子结构和进行化学分析都是非常重要的。喇曼是印度人，是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。喇曼还是一位教育家，他从事研究生的培养工作，并将其中很多优秀人材输送到印度的许多重要岗位。1931 年 未授奖1932 年 海森伯量子力学的创立1932 年诺贝尔物理学奖授予德国莱比锡(Leipzig)大学的海森伯（Werner Heisenberg ,1901-1976),以表彰他创立了量子力学，尤其是他的应用导致了发现氢的同素异形体。1925 年
30、，海森伯利用矩阵代数，建立了一套量子力学理论体系， 这就是量子理论中的矩阵力学。7 月 29 日，他写成了关于解释运动学和力学的量子理论， 标志着量子力学的正式 创立， 这 一天也被称为“量子力学诞生日”。海森伯本人和其他物理学家用矩阵力学研究了原子和分子的光谱特性，得到的结果与实验一致。特别应当指出的是，当海森伯用他的理论来解释氢分子光谱中强弱谱线交替出现的现象时，发现 存在两种形式的氢：一是正氢，也就是 2 个氢核的自旋方向相同；另一中是仲氢，也就是 2 个氢核的自旋方向相反。后来实验证实了他的这个结论。海森伯提出的“测不准原理”是量子力学中的一条重要原理。无论在物理学上，还是在哲学上，都
31、产生了深 远的影响。1933 年 薛定谔 狄拉克原子理论的新形式1933 年诺贝尔物理学奖授予德国柏林大学的奥地利物理学家薛定谔(Erwin Schrodinger ,1887-1961)和英国 剑桥大学的狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac ,1902-1984),以表彰他们发现了原子理论的新形式。薛定谔创立的波动力学与海森伯创立的矩阵力学成为量子力学的“双胞胎”。这些理论现在已经成为研究原子、分子等微 观粒子的有力工具，并奠定了基本粒子相互作用的理论基础。海森伯薛定谔 狄拉克狄拉克最引人入胜的成就，就是他在纯数学物理的基础上建立起了狄拉克方程，并预言存在一种新的基本粒
32、子正电子。狄拉克还与费米分别独立地提出自旋为半整数的粒子所服从的统计分布规律，即费米- 狄拉克 统计 。这一统计已经成为研究基本粒子物理的基础。1934 年 未授奖1935 年 查德威克中子的发现1935 年诺贝尔物理学奖授予英国利物浦大学的查德威克(Sir James Chadwick ,1891-1974),以表彰他 发现了中子。中子的发现具有深远的影响。由此引起了一系列后果：第一是为核模型理论提供了重要的依据，苏联物理学家伊万宁科(D.Ivanenko) 据此首先提出原子核是由质子和中子组成的理论；其次是激发了一系列新课题的研究，引起一连串的新发现；第三是找到了核能实际应用的途径。用中子
33、作为炮弹轰击原子核，比 粒子有大得多的威力。因为他像一把钥匙，打开了原子核的大门。1936 年 赫斯 C.D.安德森宇宙辐射和正电子的发现1936 年诺贝尔物理学奖一半授予奥地利茵斯布拉克(Innsbruck) 大学的赫斯(Victor Franz Hess,1883-1964),以表彰他发现了宇宙辐射；另一半授予美国加利福尼亚州帕萨迪那加州理工学院的 C.D.安德森(Carl David Anderson ,1883-1964)，以表彰他发现了正电子。1937 年 戴维森 G .P .汤姆孙电子衍射1937 年诺贝尔物理学奖授予美国纽约州的贝尔电话实验室的戴维森(Clinton Joseph
34、 Davission ,1881-1958)和英国伦敦大学的 G .P .汤姆孙(Sir George Paget Thomson ,1892-1975),以表彰他 们用晶体对电子衍射所作的实验发现。20 世纪 20 年代中期是物理学发展的关键时期。波动力学已经由薛定谔在德布罗意查德威克赫斯 安德森汤姆孙 戴维森的物质波假设的基础上建立起来，和海森伯从不同的途径创立的矩阵力学，共同形成微观体系的基本理论。这一巨大变革的实验基础自然成了人们关切的课题，这就激励了许多物理学家致力于证实离子的波动性。然而，直到 1927 年，才由美国的戴 维森和英国的G .P .汤姆孙分别作出电子衍射实验。 虽然这
35、时量子力学已得到广泛的运用，但电子衍射实验成功仍引起了世人的注意。1938 年 费米中子辐照产生新放射性元素1938 年诺贝尔物理学奖授予意大利罗马大学的费米(Enrico Fermi,1901-1954),以表彰他演示用中子辐射产生新放射性元素以及用慢中子引起的核反应的有关发现。20 世纪 30 年代是核物理学大发展的年代。自从卢瑟福 1911 年发现原子核和 1919 年实现了人工原子蜕变之后，中间经过沉闷的十年，物理学孕育着新的突破。30 年代一开始,就以正电子、 氘 和中子这三大发现，又一次惊震了科学界。接着，1934 年,约里奥-居里(Joliot-Curies) 夫妇发现了人工放射
36、性。加速器和计数器的发明和应用则大大加快了核物理学发展的进程。在此基础上，人们迫切需要掌握原子核蜕变的规律性，利用核物理学的成果为人类服务。当时虽然尚未预见原子能的巨大价值，但元素之间的相互转变 有可能把人类带进新的世界，却早已是指日可待的了。 1939 年 劳伦斯回旋加速器的发明1939 年诺贝尔物理学奖授予美国加利福尼亚伯克利加州大学的劳伦斯（Ernest Orlando Lawrence,1901-1958）,以表彰他发明和发展了回旋加速器，以及用之所得到的结果，特别是人工放射性元素。核物理学的 诞生揭开了物理学发展史中崭新的一页，它不但标志了人类对物质结构的认识进入了更深的一个层次，而
37、且还意味着人类开始以更积极的方式改变自然、探索自然、开发自然和更充分地利用大自然的潜力。各种加速器的 发明对核物理学的发展起了很大的作用，而 劳伦斯的回旋加速器则是这类创造中最有成效的一项。1940-1942 年 未授奖费米劳伦斯1943 年 斯特恩分子束方法和 质子磁矩1943 年诺贝尔物理学奖授予美国宾夕法尼亚州皮兹堡的卡内奇技术学院的德国物理学家斯特恩（Otto Stem,1888-1969）,以表彰他在发展分子束方法上所作的贡献和发现了质子的磁矩。斯特恩1944 年 拉比原子核的磁特性1944 年诺贝尔物理学奖授予美国纽约州纽约市哥伦比亚大学的拉比（Isidor Isaac Rabi
38、,1898-1988）,以表彰他用共振方法记录了原子核磁特性。拉比的最大功绩是发展了斯特恩的分子束法，并用之于磁共振。分子束磁共振在研究原子和原子核特性方面有独特的功能，后来形成了一系列的物理学分支。1945 年 泡利泡利不相容原理1945 年诺贝尔物理学奖授予美国新泽西州普林斯顿大学的奥地利物理学家泡利(Wolfgang Pauli,1900-1958),以表彰他发现所谓泡利不相容原理。不相容原理是量子理论中的重要原理，是 1925 年 1 月由泡利提出的。这一原理可以表述为：对于完全确定的量子态来说，每一量子态不可能存在多于一个粒子。泡利后来用量子力学理论处理了 h/4 自旋问题,引入了二
39、分量波函数的概念和所谓的泡利自旋矩阵。通过泡利等人对量子场的研究，人们认识到只有自旋为半整数的粒子（即费米子）才受不相容原理的限制，从而确立了自旋统计关系。1946 年 布里奇曼高压物理学1946 年诺贝尔物理学奖授予美国马萨诸塞州坎伯利基哈佛大学的布里奇曼(Percy Williams Bridgman,1882-1961), 以表彰他 发明了产生极高压强的设备，并用这些设备在高压物理领域中所作出的发现。拉比泡利布里奇曼1947 年 阿普顿电离层的研究1947 年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦科学与工业研究部的阿普顿(Sir Edward Victor Appleton,1892-1965),以
40、表彰他对上层大气物理的研究,特别是发现了所谓的阿普顿层。电离层的研究对通讯事业有极大意义。电离层是从离地面约 50km开始一直伸展到约 1000km 高度的地球高层大气空域 ,其中存在相当多的自由电子和离子,能使无线电波改变传播速度,发生折射,反射和散射,产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。1948 年 布拉开云室方法的改进1948 年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特维克托利亚大学的布拉开(Lord Patrick M.S.Blackett ,1897-1974),以表彰他 发展了威尔逊云室方法,以及这一方法在核物理和宇宙辐射领域所作的发现。1949 年 汤川秀树预言介子的存在1949 年诺贝尔物理学奖授予日本东京帝国大学的汤川秀树(YukawaHideki, 1907-1981),以表彰他在核力的理论基础上预言了介子的存在。汤川秀树是日本著名的理论物理学家，他于 1935 年在大阪写了一篇划时代的论文，发表在日本数学和物理学会杂志上。尽管这篇论文还不够全面，但他有些重要的新思想极富有创造性，对未来物理学的发展有着深远的影响。阿普顿布拉开汤川秀树
