Rutherford πλανητικό μοντέλο του μοντέλου ατόμου Rutherford

Ανακαλύψεις στον τομέα της ατομικής δομής ήταν ένα σημαντικό βήμα για την ανάπτυξη της φυσικής. Μεγάλη σημασία ήταν το μοντέλο του Rutherford. Atom ως σύστημα των σωματιδίων και των συστατικών του έχουν μελετηθεί πιο στενά και λεπτομερώς. Αυτό έχει οδηγήσει στην επιτυχή δημιουργία μιας επιστήμης, όπως η πυρηνική φυσική.

Οι αρχαίοι ιδέες για τη δομή της ύλης

Η υπόθεση που περιβάλλει σώματα αποτελούνται από μικροσκοπικά σωματίδια που έγιναν στην αρχαιότητα. Στοχαστές τότε ατόμου που απεικονίζεται ως τα μικρότερα αδιαίρετα σωματίδια οποιασδήποτε ουσίας. Υποστήριξαν ότι δεν υπάρχει τίποτα στο σύμπαν είναι μικρότερα σε μέγεθος από ένα άτομο. Τέτοιες απόψεις που κατέχονται από τους μεγάλους Έλληνες επιστήμονες και φιλόσοφοι - Δημόκριτος, Λουκρήτιος, ο Επίκουρος. Οι υποθέσεις αυτές στοχαστές ενωμένη σήμερα με την επωνυμία «αντίκες ατομισμό.»

μεσαιωνικό παραστάσεις

αρχαιότητα έχουν περάσει, και κατά το Μεσαίωνα ήταν επίσης επιστήμονες οι οποίοι εξέφρασαν διαφορετικές υποθέσεις για τη δομή της ύλης. Ωστόσο, η επικράτηση του θρησκευτικές και φιλοσοφικές απόψεις της εκκλησίας εξουσίας κατά την περίοδο της ιστορίας εν τη γενέσει της οποιαδήποτε προσπάθεια να καταστείλει και τις προσδοκίες του ανθρώπινου μυαλού να υλιστική επιστημονικά ευρήματα και ανακαλύψεις. Όπως είναι γνωστό, η μεσαιωνική Ιερά Εξέταση πολύ εχθρική συμπεριφορά με τους εκπροσώπους του επιστημονικού κόσμου εκείνη την εποχή. Μένει να πούμε ότι εκείνες τις ημέρες ήταν φωτεινά μυαλά προήλθε από την αρχαία ιδέα του αδιαίρετου του ατόμου.

Μελέτες ηλικίες 18-19

Του 18ου αιώνα σημαδεύτηκε από σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της στοιχειώδους δομής της ύλης. Σε μεγάλο βαθμό χάρη στις προσπάθειες των επιστημόνων, όπως Antuan Lavuaze, Μιχαήλ Λομονόσοφ και Dzhon Dalton. Ανεξάρτητα από την άλλη, ήταν σε θέση να αποδείξει ότι υπάρχουν πραγματικά άτομα. Αλλά το ζήτημα της εσωτερικής τους δομής παρέμεινε ανοικτό. Το τέλος του 18ου αιώνα σημαδεύτηκε από ένα τέτοιο σημαντικό γεγονός στον επιστημονικό κόσμο, όπως την ανακάλυψη της D. I. Mendeleevym περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων. Ήταν πραγματικά ένα ισχυρό ανακάλυψη ότι ο χρόνος για να άρει το πέπλο με την προϋπόθεση ότι όλα τα άτομα έχουν την ίδια φύση, ώστε να συνδέονται μεταξύ τους. Αργότερα, τον 19ο αιώνα, ένα άλλο σημαντικό βήμα προς την διαλεύκανση της δομής του ατόμου ήταν απόδειξη ότι η σύνθεση της οποιασδήποτε εξ αυτών είναι παρούσα ηλεκτρονίων. Το έργο των επιστημόνων αυτής της περιόδου παρήγαγε ένα γόνιμο έδαφος για τις ανακαλύψεις του 20ου αιώνα.

πειράματα Thomson

Βρετανός φυσικός Dzhon Tomson το 1897 απέδειξε ότι η δομή των ατόμων περιλαμβάνει ηλεκτρόνια με ένα αρνητικό φορτίο. Σε αυτό το στάδιο, μια λανθασμένη αντίληψη ότι το άτομο - διαιρετότητα περιορίσει οποιαδήποτε ουσία που τελικά καταστράφηκε. Πώς Thomson ήταν σε θέση να αποδείξει την ύπαρξη του ηλεκτρονίου; Επιστήμονας βάλει στα πειράματά του σε μια πολύ αραιά ηλεκτρόδια αερίων και ηλεκτρικό ρεύμα περνά. Το αποτέλεσμα είναι οι ακτίνες καθόδου. Thomson μελετηθούν προσεκτικά τα χαρακτηριστικά τους και διαπίστωσε ότι είναι ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα. Επιστημονική καταφέρνει να υπολογίσει τη μάζα αυτών των σωματιδίων και το φορτίο τους. Διαπίστωσε επίσης ότι δεν μπορούν να μετατραπούν σε ουδέτερα σωματίδια, όπως ένα ηλεκτρικό φορτίο - είναι η βάση της φύσης τους. Έτσι ήταν τα ηλεκτρόνια είναι ανοιχτά. Thomson είναι επίσης ο δημιουργός της πρώτης ατομικής μοντέλο δομής του κόσμου. Σύμφωνα με αυτό, άτομο - ένας θρόμβος θετικά φορτισμένο θέμα, οι οποίες κατανέμονται ομοιόμορφα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Αυτό εξηγεί τη συνολική δομή του ουδέτερα άτομα, όπως αντίθετα φορτία αλληλοεξουδετερώνονται. Πειράματα Dzhona Tomsona έγινε ανεκτίμητη σημασία για την περαιτέρω μελέτη της δομής του ατόμου. Ωστόσο, πολλά ερωτήματα παραμένουν αναπάντητα.

έρευνα Rutherford

Thomson ανακάλυψε την ύπαρξη του ηλεκτρονίου, αλλά δεν μπορούσε να βρει το άτομο θετικά φορτισμένα σωματίδια. Ernest Rutherford διορθωθεί αυτό το λάθος το 1911. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων μελέτη της δραστικότητας της άλφα-σωματιδίων στα αέρια, διαπιστώνεται ότι υπάρχουν σωματίδια στο άτομο, το θετικά φορτισμένο. Rutherford διαπίστωσε ότι με το πέρασμα της δέσμης διαμέσου του αερίου ή μέσω ενός λεπτού μεταλλική πλάκα είναι μια απότομη απόκλιση ενός ελάσσονα ποσότητα σωματιδίων από το μονοπάτι της κίνησης. Απλώς έριξε πίσω. Ο επιστήμονας συνειδητοποιήσει ότι αυτή η συμπεριφορά οφείλεται σε μια σύγκρουση με τα θετικά φορτισμένα σωματίδια. Τέτοια πειράματα θα επιτρέψει φυσικούς να μοντελοποιήσει τη δομή του Rutherford ατόμου.

πλανητικό μοντέλο

Τώρα το Ακαδημαϊκό κάπως διαφορετική από παραδοχές που έγιναν από τον John Thomson. Διαφορετικά μοντέλα του χάλυβα και των ατόμων τους. την εμπειρία του Rutherford του επέτρεψε να δημιουργήσει μια εντελώς νέα θεωρία στον τομέα αυτό. Ανακάλυψη επιστήμονας ήταν ζωτικής σημασίας για την περαιτέρω ανάπτυξη της φυσικής. Rutherford μοντέλο περιγράφει άτομο ως πυρήνας τοποθετημένο στο κέντρο και κινείται γύρω ηλεκτρόνια. Ο πυρήνας έχει θετικό φορτίο και τα ηλεκτρόνια - αρνητική. άτομο Μοντέλο Rutherford υποτεθεί ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε ορισμένες τροχιές - τροχιές. Το άνοιγμα ενός επιστήμονα βοήθησε να εξηγήσει το λόγο για την απόκλιση των σωματιδίων άλφα και ήταν η αφορμή για την ανάπτυξη της πυρηνικής θεωρίας του ατόμου. Σε ατομικό πρότυπο του Rutherford η αναλογία με την κίνηση των πλανητών του ηλιακού συστήματος γύρω από τον ήλιο. Είναι πολύ ακριβή και ζωντανά σύγκριση. Ως εκ τούτου Rutherford άτομο μοντέλο το οποίο κινείται κατά μήκος της τροχιάς γύρω από τον πυρήνα, ονομάστηκε πλανητικό.

Οι εργασίες του Niels Bohr

Δύο χρόνια αργότερα, ο Δανός φυσικός Νιλς Μπορ προσπάθησε να συνδυάσει τις έννοιες της δομής του ατόμου με τις κβαντικές ιδιότητες του φωτός. πυρηνικό μοντέλο του Rutherford του ατόμου τέθηκε επιστήμονες στη βάση της νέας θεωρίας του. Σε Bohr άτομα παραδοχή περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε κυκλικές τροχιές. Μία τέτοια κίνηση τροχιά οδηγεί σε επιτάχυνση των ηλεκτρονίων. Επιπλέον, η αλληλεπίδραση Coulomb αυτών των σωματιδίων με το άτομο κέντρο συνοδεύεται από τη δημιουργία και την δαπάνη ενέργειας για τη διατήρηση της χωρικής ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που προκύπτει από την κίνηση των ηλεκτρονίων. Υπό αυτές τις συνθήκες, τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια θα πρέπει ποτέ να πέσει μέσα στον πυρήνα. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει, υποδεικνύοντας ότι η μεγαλύτερη σταθερότητα των ατόμων και συστημάτων. Niels Bohr συνειδητοποίησε ότι οι νόμοι της κλασικής θερμοδυναμικής, που περιγράφεται από τις εξισώσεις του Maxwell δεν λειτουργούν σε υποατομικό συνθήκες. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες έθεσε ως στόχο να φέρει τους νέους νόμους που θα κρατήσει τα στοιχειώδη σωματίδια στον κόσμο.

αξιώματα του Bohr

Οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι υπήρχε ένα μοντέλο του Rutherford, το άτομο και τα συστατικά του έχουν μελετηθεί καλά, Niels Bohr ήταν σε θέση να προσεγγίσει τη δημιουργία αξιώματα του. Η πρώτη από αυτές αναφέρει ότι άτομο έχει μια στατική κατάσταση στην οποία δεν μεταβάλλει την ενέργεια του και έτσι τα ηλεκτρόνια κινούνται σε τροχιές χωρίς να αλλάζει την τροχιά του. Σύμφωνα με μία δεύτερη αξίωμα, η μετάβαση ενός ηλεκτρονίου από μία τροχιά στο άλλο συμβαίνει απομόνωση ή απορρόφηση ενέργειας. Είναι ίση με τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των προηγουμένων και επόμενες καταστάσεις του ατόμου. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν ένα ηλεκτρόνιο μεταπηδά στο πλησιέστερα προς τον πυρήνα της τροχιάς, που εκπέμπεται ενέργεια (φωτόνια), και αντιστρόφως. Παρά το γεγονός ότι η κίνηση των ηλεκτρονίων μοιάζει σχεδόν τροχιακή τροχιά τοποθετημένη Bohr αυστηρά περιφερειακό άνοιγμα δυνατόν να ληφθεί εξαιρετική εξήγηση για την ύπαρξη της γραμμής φάσματος του ατόμου του υδρογόνου. Περίπου την ίδια εποχή, οι φυσικοί Hertz και ο Frank, ο οποίος έζησε στη Γερμανία, επιβεβαίωσε τη επιστήμονα Niels Bohr για την ύπαρξη σταθερών, σταθερές καταστάσεις του ατόμου και τη δυνατότητα αλλαγών στις ατομικές τιμές της ενέργειας.

Η συνεργασία μεταξύ των δύο επιστημόνων

Με την ευκαιρία, Rutherford για μεγάλο χρονικό διάστημα δεν μπόρεσε να προσδιορίσει το φορτίο του πυρήνα. Οι επιστήμονες Marsden και Geiger προσπάθησε να πραγματοποιήσει τις αξιώσεις διασταύρωση του Ernest Rutherford, και ως αποτέλεσμα της προσεκτική και λεπτομερή πειράματα και υπολογισμούς που έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι είναι ο πυρήνας της κύριο χαρακτηριστικό του ατόμου, και εστιάζει όλα το φορτίο του. Αργότερα αποδείχθηκε ότι το πυρηνικό φορτίο είναι αριθμητικά ίση με την αξία του τακτικός αριθμός του στοιχείου στον περιοδικό πίνακα Δ Ι Mendeleeva. Είναι ενδιαφέρον, το Niels Bohr σύντομα συναντήθηκε με Rutherford και συμφώνησε πλήρως με τις απόψεις του. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες έχουν από καιρό εργάστηκαν μαζί στο ίδιο εργαστήριο. το μοντέλο του Rutherford του ατόμου ως ένα σύστημα που αποτελείται από στοιχειώδη φορτισμένων σωματιδίων - όλα Niels Bohr θεωρείται δίκαιη και για όλους που θα διατεθεί ηλεκτρονικά μοντέλο τους. Κοινές ερευνητικές δραστηριότητες των επιστημόνων ήταν μεγάλη επιτυχία και έχει αποφέρει καρπούς. Κάθε ένα από αυτά βυθιστεί στη μελέτη των ιδιοτήτων των στοιχειωδών σωματιδίων και έκανε σημαντικές ανακαλύψεις στην επιστήμη. Αργότερα, Rutherford ανακάλυψε και απέδειξε τη δυνατότητα επέκτασης του πυρήνα, αλλά αυτό είναι ένα θέμα για ένα άλλο άρθρο.