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中子与中子散射原理
中子与中子散射原理介绍
中子，广泛存在于自然界中，除氢原子外几乎所有物质的原子内部都有中子，但它被人类发现却还不到100年。
自从1895年德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现X射线（因此获得1901年诺贝尔物理学奖），1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊在研究阴极射线（电子流）时发现电子（因此获得1906年诺贝尔物理学奖）之后，微观世界的大门逐渐向人类敞开，这其中发生了很多有趣的小故事。
例如，英国物理学家卢瑟福用α粒子（氦原子核，带正电）轰击金箔后发现，绝大多数α粒子穿过金箔，偏转角度很小，但大约有1/8000的α粒子偏转角大于90度甚至150度。
这个现象无法用汤姆逊假设的“葡萄干面包”式原子模型来解释，于是卢瑟福在 1911 年提出行星式结构模型，即在原子的中心有一个很小的核，叫作原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
后来，德国物理学家瓦尔特·博特和贝克用α粒子轰击金属铍时发现了一种穿透力很强的射线。英国物理学家查德威克认为这种射线是由中性粒子组成的，并通过实验测出了这种粒子的质量（与质子质量相近），他称这种粒子为“中子”，并因此获得了 1935 年的诺贝尔物理学奖。此后，中子进入科学家的视野，人类逐步认识到中子既是粒子又是波，不仅可以与材料内部的原子核发生碰撞、散射，还可以在材料内部产生衍射效应（像波在水面上越过较小的障碍物继续传播），由此诞生了中子散射技术和中子衍射技术。中子一跃成为人类研究物质晶格（原子在晶体中排列规律的空间格架）结构、磁性材料、生物医药、能源开发等领域的“得力干将”。
