Rutherford planeet model van die atoom Rutherford model

Ontdekkings in die veld van atoomstruktuur was 'n belangrike stap in die ontwikkeling van fisika. Groot belang was Rutherford se model. Atoom as 'n stelsel van deeltjies en sy komponente is nouer en in detail bestudeer. Dit het gelei tot die suksesvolle vestiging van 'n wetenskap as kernfisika.

Die antieke idees oor die struktuur van materie

Die aanname dat omliggende liggame is saamgestel uit klein deeltjies wat gemaak is in antieke tye. Denkers dan atoom verteenwoordig as die kleinste onverdeelbare deeltjies van 'n stof. Hulle het aangevoer dat daar niks in die heelal is kleiner in grootte as 'n atoom. Sulke sienings gehou word deur die groot Griekse wetenskaplikes en filosowe - Democritus, Lucretius, Epicurus. Hipoteses hierdie denkers vandag verenig onder die naam "antieke atomisme."

Middeleeuse voorstellings

antieke tye geslaag, en in die Middeleeue was ook wetenskaplikes wat verskillende aannames oor die struktuur van materie uitgespreek. Maar die oorheersing van godsdienstige en filosofiese sienings van die kerk mag in die tydperk van die geskiedenis in die kiem enige poging om te onderdruk en aspirasies van die menslike verstand om materialistiese wetenskaplike bevindings en ontdekkings. Soos bekend is, die Middeleeuse Inkwisisie baie onvriendelike gedra met verteenwoordigers van die wetenskaplike wêreld op die oomblik. Dit bly om te sê dat daardie dae was helder verstand het gekom van die antieke idee van die onverdeelbaarheid van die atoom.

Studies ouderdomme 18-19

18de eeu is gekenmerk deur groot ontdekkings in die veld van elementêre struktuur van materie. Grootliks te danke aan die pogings van wetenskaplikes soos Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov en Dzhon Dalton. Onafhanklik van mekaar, het hulle in staat om te bewys dat atome werklik bestaan. Maar die vraag van hul interne struktuur bly oop. Die einde van die 18de eeu is gekenmerk deur so 'n belangrike gebeurtenis in die wetenskaplike wêreld, soos die ontdekking van D. I. Mendeleevym periodieke tabel van chemiese elemente. Dit was werklik 'n kragtige deurbraak daardie tyd om die sluier te lig met dien verstande dat alle atome het dieselfde aard, dat hulle verwant is aan mekaar. Later, in die 19de eeu, nog 'n belangrike stap in die rigting ontrafeling van die struktuur van die atoom is bewyse dat die samestelling van enige een van hulle is teenwoordig elektron. Die werk van wetenskaplikes van hierdie tydperk het 'n vrugbare teelaarde vir die ontdekkings van die 20ste eeu.

eksperimente Thomson

Britse fisikus Dzhon Tomson in 1897 bewys dat die struktuur van atome sluit elektrone met 'n negatiewe lading. Op hierdie stadium, 'n valse idee dat die atoom - is deelbaarheid beperk enige stof uiteindelik vernietig. Hoe het Thomson was in staat om die bestaan van die elektron te bewys? Wetenskaplike sit in sy eksperimente in 'n hoogs ijl gasse elektrodes en elektriese stroom geslaag. Die resultaat is die katode strale. Thomson noukeurig bestudeer hul eienskappe en gevind dat hulle 'n stroom van gelaaide deeltjies wat beweeg baie vinnig. Wetenskaplike bestuur van die massa van hierdie deeltjies en hul beheer te bereken. Hy het ook daarop gewys dat hulle nie kan omskep word in neutrale deeltjies, soos 'n elektriese lading - is die basis van hul aard. So was die elektrone is oop. Thomson is ook die skepper van die wêreld se eerste atoomstruktuur model. Volgens dit, atoom - 'n bloedklont positief gelaaide materie, wat versprei word eenvormig negatief gelaaide elektrone. Dit verklaar die algehele struktuur van neutrale atome, as teenoorgestelde ladings mekaar uitkanselleer. Eksperimente Dzhona Tomsona geword van onskatbare waarde belang vir die verdere studie van die struktuur van die atoom. Daar is egter baie vrae onbeantwoord gebly.

navorsing Rutherford

Thomson ontdek die bestaan van die elektron, maar hy kon dit nie vind in die atoom positief gelaaide deeltjies. Ernest Rutherford reggestel hierdie fout in 1911. Tydens eksperimente bestudering van die aktiwiteit van alfa-deeltjies in die gasse, is daar gevind dat daar deeltjies in die atoom, die positief gelaaide. Rutherford het bevind dat deur die verbygaan van die bundel deur die gas of deur 'n dun metaalplaat is 'n skerp afwyking van 'n minderjarige bedrag van deeltjies uit die pad van beweging. Hulle gooi net terug. Die wetenskaplike besef dat hierdie gedrag is te danke aan 'n botsing met die positief gelaaide deeltjies. Sulke eksperimente sal fisici in staat stel om die struktuur van die Rutherford-atoom model.

planetêre model

Nou is die Akademiese ietwat verskil van aannames gemaak deur John Thomson. Verskillende modelle van staal en hul atome. Rutherford se ervaring hom toegelaat het om 'n heel nuwe teorie in hierdie gebied te skep. Discovery wetenskaplike was deurslaggewend vir die verdere ontwikkeling van fisika. Rutherford model beskryf atoom as 'n kern van die hand gesit by die sentrum en rond te beweeg elektrone. Die kern het 'n positiewe lading en elektrone - negatief. Model atoom Rutherford aanvaar elektrone roterende rondom die kern op sekere bane - wentel. Die opening van 'n wetenskaplike gehelp verduidelik die rede vir die afwyking van alfadeeltjies en was die stukrag vir die ontwikkeling van kern teorie van die atoom. In atoommodel Rutherford se die analogie met die beweging van die planete van die sonnestelsel om die son. Dit is baie akkuraat en helder vergelyking. Daarom Rutherford model atoom wat beweeg langs die baan om die kern, is aangewys as die planeet.

Werk van Niels Bohr

Twee jaar later, die Deense fisikus Niels Bohr het probeer om die konsepte van die struktuur van die atoom te kombineer met die kwantum eienskappe van lig. kern model van die atoom Rutherford se gestel wetenskaplikes in die basis van sy nuwe teorie. In Bohr wentel aanname atome rondom die kern in omsendbrief bane. Sodanige beweging trajek lei tot 'n versnelling van elektrone. Daarbenewens is die Coulomb interaksie van hierdie deeltjies met die sentrum atoom vergesel deur die skepping en uitgawes van energie om die ruimtelike elektromagnetiese veld wat voortspruit uit die beweging van elektrone in stand te hou. Onder sulke omstandighede, moet negatief gelaaide deeltjies ooit val in die kern. Maar hierdie nie plaasvind nie, wat aandui dat die groter stabiliteit van atome as stelsels. Niels Bohr het besef dat die wette van die klassieke termodinamika, beskryf deur Maxwell se vergelykings werk nie in subatomiese voorwaardes. Daarom, wetenskaplikes uiteengesit om nuwe wette wat die basiese deeltjies in die wêreld sou hou bring.

postulate Bohr se

Grootliks te wyte aan die feit dat daar 'n model van Rutherford, die atoom en sy komponente is goed bestudeer, Niels Bohr in staat was om die skepping van sy postulate benader. Die eerste van hierdie state wat atoom het 'n stilstaande toestand waarin dit nie sy energie verander en die elektrone dus beweeg in wentelbane sonder om sy trajek. Volgens 'n tweede postulaat, die oorgang van 'n elektron uit een baan na 'n ander plaasvind isolasie of energie te absorbeer. Dit is gelyk aan die energieverskil tussen die voorafgaande en daaropvolgende state van die atoom. In hierdie geval, as 'n elektron nader aan die kern van die baan spring, is dit uitgestraal energie (fotone), en omgekeerd. Ten spyte van die feit dat die beweging van elektrone lyk skaars orbitaal trajek van die hand gesit streng n rond opening Bohr moontlik om uitstekende verduideliking te kry vir die bestaan van die lynspektrum van die waterstofatoom. Omstreeks dieselfde tyd, fisici Hertz en Frank, wat in Duitsland gewoon het, het bevestig dat die wetenskaplike Niels Bohr oor die bestaan van skryfbehoeftes, stabiele state van die atoom en die moontlikheid van veranderinge in die atoomkrag waardes.

Samewerking tussen die twee wetenskaplikes

By the way, Rutherford vir 'n lang tyd kon nie die vas te stel lading van die kern. Wetenskaplikes Marsden en Geiger probeer kruis kontrole eise van Ernest Rutherford uit te voer, en as gevolg van versigtige en gedetailleerde eksperimente en berekeninge tot die gevolgtrekking gekom dat dit die kern van die groot kenmerk van die atoom het gekom, en dit fokus al sy beheer. Later was dit bewys dat die kernlading is numeries gelyk aan die waarde van die ordinale nommer van die element in die periodieke tabel D. I. Mendeleeva. Interessant genoeg, die Niels Bohr binnekort ontmoet met Rutherford en ten volle saamgestem met sy siening. Daarna het wetenskaplikes lank saamgewerk in dieselfde laboratorium. Rutherford se model van die atoom as 'n stelsel wat bestaan uit basiese gelaaide deeltjies - al Niels Bohr beskou billike en vir al hul elektroniese model uitgetrek. Gesamentlike navorsing aktiwiteite van wetenskaplikes is baie suksesvol en het vrugte afgewerp. Elkeen van hulle gedompel in die studie van die eienskappe van elementêre deeltjies en het belangrike ontdekkings in die wetenskap. Later, Rutherford ontdek en bewys die moontlikheid van die uitbreiding van die kern, maar dit is 'n onderwerp vir 'n ander artikel.