Rutherford planetárny model atómu Rutherford modelu

Objavy v oblasti atómovej štruktúry bolo dôležitým krokom v rozvoji fyziky. Veľký význam bol Rutherford model. Atóm ako systém častíc a jeho zložiek boli študované bližšie a podrobnejšie. To viedlo k úspešnému zavedeniu vedy ako jadrovej fyziky.

Starí predstavy o štruktúre hmoty

Predpoklad, že okolité telesá sa skladá z malých čiastočiek, ktoré boli vyrobené v staroveku. Myslitelia potom atóm reprezentovaný ako najmenších nedeliteľných častíc akejkoľvek látky. Tvrdili, že nie je nič, čo vo vesmíre je čo do veľkosti menšej ako atóm. Takéto názory sú v držbe veľkých gréckych vedcov a filozofov - Democritus, Lucretius, Epikuros. Hypotéz tieto mysliteľa dnes spojili pod názvom "starožitný atomismu."

stredoveké reprezentácie

staroveku, ktoré prešli, a v stredoveku boli tiež vedci, ktorí vyjadrili rôzne predpoklady o štruktúre hmoty. Avšak prevaha náboženských a filozofických názorov cirkevnej moci v období histórie v zárodku akýkoľvek pokus o potlačenie a túžby ľudskej mysle do materialistických vedeckých poznatkov a objavov. Ako je známe, stredoveké inkvizície veľmi nepriateľsky správal s predstaviteľmi vedeckého sveta v tej dobe. Zostáva povedať, že tieto dni boli múdre hlavy pochádza z antickej predstavy o nedeliteľnosti atómu.

Štúdia veku 18-19

18. storočie bolo poznamenané veľkými objavy v oblasti základnej štruktúry hmoty. Do značnej miery vďaka úsiliu vedcov, ako Antuan Lavuaze, Michail Lomonosov a Dzhon Dalton. Nezávisle na sebe, boli schopní preukázať, že atómy skutočne existujú. Ale otázka ich vnútornej štruktúry zostali otvorené. Na konci 18. storočia sa vyznačoval tak významnú udalosť vo vedeckom svete, ako objav D. I. Mendeleevym periodickej tabuľke chemických prvkov. Bolo to naozaj silný prielom, ktorý čas zdvihnúť závoj s tým, že všetky atómy sú rovnakej povahy, že sú vzájomne prepojené. Neskôr, v 19. storočí, ďalším dôležitým krokom k rozpárať štruktúru atómu bolo preukázané, že kompozícia podľa niektorého z nich je prítomná elektrónov. Práca vedcov tohto obdobia vytvoril živnú pôdu pre objavov 20. storočia.

experimenty Thomson

Britský fyzik Dzhon Tomson v roku 1897 sa ukázalo, že štruktúra atómov sú elektróny s negatívnym nábojom. V tejto fáze, falošná predstava, že atóm - deliteľnosť obmedzovať akúkoľvek látku, boli nakoniec zničené. Ako sa Thomson bol schopný preukázať existenciu elektrónu? Vedec dal vo svojich experimentoch veľmi riedky plyny elektródy a elektrický prúd prechádza. Výsledkom je, že katódové lúče. Thomson starostlivo preštudoval ich vlastnosti a bolo zistené, že sa jedná o prúd nabitých častíc, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou. Vedecké dokáže vypočítať hmotnosť týchto častíc a ich nabitie. Tiež zistili, že nemôžu byť premenené na neutrálnych častíc, ako elektrickým nábojom - je základom ich povahu. Takže boli elektróny sú otvorené. Thomson je tiež tvorcom prvého modelu atómovej štruktúry na svete. Podľa toho, atóm - zrazenina pozitívne nabitý ohľadu na to, ktoré sú rovnomerne rozdelené záporne nabité elektróny. To vysvetľuje celkovú štruktúru neutrálnych atómov, ako opačné náboje sa navzájom vyrušia. Experimenty Dzhona Tomson stal neoceniteľný význam pre ďalšie štúdium štruktúry atómu. Avšak, mnoho otázok zostáva nezodpovedaných.

výskum Rutherford

Thomson objavil existenciu elektrónu, ale nemohol nájsť v atóme kladne nabité častice. Ernest Rutherford opravený túto chybu v roku 1911. V priebehu experimentov, ktorí študujú aktivitu alfa-častíc v plyne, sa zistilo, že sú častice v atóme, kladne nabitý. Rutherford zistené, že pri prechode lúča skrz plynu alebo prostredníctvom tenké kovové dosky je ostrý odchýlka menšieho množstva častíc z dráhy pohybu. Proste odhodil. Vedec si uvedomil, že toto správanie je kvôli zrážke s kladne nabitými časticami. Takéto experimenty umožní fyziky modelovať štruktúru Rutherford atómu.

planetárny model,

Teraz Academic trochu odlišné od predpokladov John Thomson. Rôzne modely z ocele a ich atómov. Rutherford skúsenosť mu umožnila vytvoriť úplne novú teóriu v tejto oblasti. Discovery vedec boli rozhodujúce pre ďalší rozvoj fyziky. Rutherford model opisuje atóm ako jadro, umiestnené v strede, a pohybujú sa okolo elektrónov. Jadro má kladný náboj a elektróny - negatívne. Model atóm Rutherford predpokladá elektróny rotujúce okolo jadra o niektorých trajektórií - obežnej dráhy. Otvorenie vedec pomohol vysvetliť dôvod pre odchýlku alfa častíc a bol impulz pre rozvoj jadrovej teórie atómu. V Rutherfordově modeli atómu analógie s pohybom planét slnečnej sústavy okolo Slnka. Je to veľmi presné a živé porovnanie. Preto Rutherford modelu atóm, ktorý sa pohybuje pozdĺž obežnej dráhe okolo jadra, bol pomenovaný planetárny.

Práca Niels Bohr

O dva roky neskôr, dánsky fyzik Niels Bohr sa snažil spojiť poňatie štruktúry atómu s kvantovej vlastnosti svetla. Rutherford nukleárnej model atómu bol daný vedci v základe jeho novej teórie. V Bohra atómy predpoklad sa točí okolo jadra v kruhových dráhach. Takýto pohyb trajektórie vedie k urýchleniu elektrónov. Okrem toho je Coulombovho interakcie týchto častíc s centrálnou atóm je sprevádzané vytvorením a výdavkov energie k udržaniu priestorové elektromagnetické pole vyplývajúce z pohybu elektrónov. Za takých podmienok, záporne nabité častice by nikdy nemal spadnúť do jadra. To však nedochádza, čo znamená, že väčšiu stabilitu atómov sú napríklad systémy. Niels Bohr si uvedomil, že zákony klasickej termodynamiky, opísal Maxwellove rovnice nepracujú v subatomárnej podmienkach. Preto vedci vyrazil priniesť nové zákony, ktoré by držal elementárnych častíc na svete.

Bohrov postuláty

Z veľkej časti kvôli tomu, že tam bol modelom Rutherford atóm a jeho komponenty boli dobre preštudovaný, Niels Bohr bol schopný pristupovať k vytváraniu svojich postulátov. Prvý z nich uvádza, že atóm má stacionárne stav, v ktorom sa nemení svoju energiu a elektróny takto pohybovať v dráhach bez zmeny jeho trajektórie. Podľa druhého postulátu, prechod elektrónu z jednej obežnej dráhy do druhej dôjde k izolácii alebo pre absorpciu energie. To sa rovná rozdielu energie medzi predchádzajúcej a nasledujúcej stavy atómu. V tomto prípade, ak je elektrón preskočí na bližšie k jadru obežnej dráhy, emitovaného energia (fotóny), a naopak. Napriek tomu, že pohyb elektrónov ťažko podobá obežnú dráhu, umiestnený čo možno presne obvodový otvor Bohr získať vynikajúce vysvetlenie pre existenciu čiary spektra atómu vodíka. Približne v rovnakom čase, fyzici Hertz a Frank, ktorý žil v Nemecku, potvrdil vedec Niels Bohr o existencii stacionárnych stabilných stavov atómu a možnosť zmien v atómových energetických hodnôt.

Spolupráca medzi oboma vedcami

Mimochodom, Rutherford po dlhú dobu nemohol určiť náboj jadra. Vedci Marsden a Geiger snažil vykonávať tvrdení krížové kontroly Ernesta Rutherford, a v dôsledku starostlivé a detailných experimentov a výpočtov došli k záveru, že je jadro hlavné charakteristiky atómu, a zameriava sa všetky jeho náboj. Neskôr bolo preukázané, že jadrový poplatok je číselne rovný hodnote poradového čísla prvku v periodickej tabuľke D. I. Mendeleev. Je zaujímavé, že Niels Bohr čoskoro sa stretol s Rutherford a plne súhlasí s jeho názormi. Následne vedci dlho spoločne pracovali v rovnakom laboratóriu. Rutherford model atómu ako systém skladajúci sa z elementárneho nabitých častíc - to všetko Niels Bohr považovaný za spravodlivé a pre všetky odložil svoj elektronický model. Spoločné výskumné aktivity vedcov je veľmi úspešná a priniesla ovocie. Každý z nich sa vrhol do štúdia vlastností elementárnych častíc a urobila významné objavy v oblasti vedy. Neskôr Rutherford objavil a dokázal možnosť rozšírenia jadra, ale to je téma na iný článok.