Rutherford planetaarse mudeli aatomi Rutherford mudeli

Avastused valdkonnas aatomstruktuurist oli oluline samm arengus füüsika. Suurt tähtsust oli Rutherford mudeli järgi. Atom süsteemina osakesi ja selle komponentide uuritud tihedamalt ja üksikasjalikult. See on viinud edukas kehtestamine teaduse tuumafüüsika.

Vana ideid struktuur osakeste

Eeldusel, et ümbritsevate kehade koosnevad väikestest osakestest, mis tehti juba muinasajal. Thinkers seejärel aatom esindatud väikseima jagamatu osakesed mis tahes ainest. Nad väitsid, et ei ole midagi universumis on väiksemad kui aatom. Sellised seisukohad on käes suur Kreeka teadlased ja filosoofid - Demokritos, Lucretius, Epikuros. Hüpoteese nende mõtlejad täna ühinenud nime all "antiikne atomismile."

keskaegse esindused

iidsetest aegadest on möödas, ja keskajal olid ka teadlased, kes väljendas erinevaid oletusi struktuuri küsimuses. Kuid ülekaal usuliste ja filosoofiliste vaadete kiriku võimu perioodil ajalugu eos tahes püüdes summutada ja püüdlusi inimmõistuse materialistlik teadustulemuste ja avastusi. Nagu teada, keskaegne inkvisitsioon väga ebasõbralikud käitunud esindajatega teadusmaailma ajal. Jääb öelda, et need päevad olid helge mõtetes tuli vana idee jagamatust aatom.

Uuringud vanuses 18-19

18. sajandit iseloomustab suurte avastuste valdkonnas elementaarsed struktuur osakeste. Suuresti tänu teadlaste pingutused nagu Antuan Lavuaze, Mihhail Lomonossov ja Dzhon Dalton. Üksteisest sõltumatult, nad suutsid tõestada, et aatomid on tõesti olemas. Kuid küsimus nende sisemist struktuuri avatuks. Lõpuks 18. sajandil iseloomustas nii olulise sündmuse teadusmaailma, kui avastamist D. I. Mendeleevym perioodilise tabeli keemilisi elemente. See oli tõeliselt võimas läbimurre et aeg eemaldada kate kokku lepitud, et kõik aatomid on sama olemus, et nad on omavahel seotud. Hiljem, 19. sajandi üheks oluliseks sammuks hargnemist struktuuri aatom oli tõestuseks, et kompositsioon vastavalt ükskõik millisele neist esineb elektron. Teadlaste tööd selle perioodi toodetud viljakas pinnas avastusi 20. sajandil.

eksperimendid Thomson

Briti füüsik Dzhon Tomson 1897 tõestas, et aatomite sisaldab elektronide negatiivse laenguga. Praeguses etapis vale arusaam, et aatom - Jaettavuus piirata mis tahes aine lõplikult hävitatud. Kuidas Thomson suutis tõestada olemasolu elektron? Teadlane panna oma katseid väga hõrendatud gaaside elektroodid ja elektrivool on möödas. Tulemuseks on katoodikiirte. Thomson hoolikalt uuritud nende omaduste ja leidis, et need on laetud osakeste voolu, mis liiguvad suure kiirusega. Teaduslik õnnestub massi arvutamisel need osakesed ja nende eest. Ta leidis ka, et nad ei saa ümber neutraalsed kui elektrilaengu - on nende iseloomu alusel. Nii olid elektronid on avatud. Thomson on ka looja maailma esimene aatomi struktuuri mudeli järgi. Vastavalt sellele, aatomi - tromb positiivselt laetud tähtis, mis on jaotatud ühtlaselt negatiivselt laetud elektronid. See selgitab üldist struktuuri neutraalne aatomit, nagu vastupidine tasud üksteist. Katsed Dzhona Tomsona sai hindamatu tähtsust edasise uuring struktuuri aatom. Kuid paljud küsimused jäid vastuseta.

teadusuuringute Rutherford

Thomson avastas olemasolu elektron, kuid ta ei suutnud leida aatomis positiivselt laetud osakesed. Ernest Rutherford parandas seda viga 1911. Katsete ajal uurimaks aktiivsust alfa-osakesi gaasid, leitakse, et seal on osakesed aatom, positiivselt laetud. Rutherford leitud, et associated tala läbi gaasi või läbi õhukese metallplaadi on terav kõrvalekalle väikeses koguses osakeste eemaldamiseks liikumistee. Nad lihtsalt viskasin tagasi. Teadlane aru, et selline käitumine on tingitud kokkupõrget positiivselt laetud osakesi. Sellised katsed võimaldavad füüsikud modelleerida struktuur Rutherford aatomi.

planeetide mudel

Nüüd Akadeemiline mõnevõrra erinev oletuste John Thomson. Erinevad mudelid terasest ja nende aatomit. Rutherford kogemus võimaldas tal luua täiesti uue teooria selles valdkonnas. Discovery teadlane olid otsustava tähtsusega edasiarendamist füüsika. Rutherford mudel kirjeldab aatom tuumast paigutatud keskmesse ja liigub ümber elektronid. Tuum on positiivne laeng ja elektrone - negatiivne. Mudel aatom Rutherford eeldada elektronide pöörleva südamiku ümber teatud trajektoorid - tiirleb. Avamine teadlane aidanud selgitada põhjus kõrvalekalle alfa osakeste ja oli tõuke tuumaenergia teooria aatomi. Rutherford aatomi mudeli analoogia liikumise planeedid Päikesesüsteemi ümber päikese eest. See on väga täpne ja eredad võrdlus. Seetõttu Rutherford mudeli juures, mis liigub piki orbiiti ümber tuuma, sai nimeks planetaarse.

Töö Niels Bohr

Kaks aastat hiljem, Taani füüsik Niels Bohr püüdnud ühendada mõisted struktuuri aatom quantum valguse omadusi. Rutherford tuuma- mudel aatomi pandi teadlased alusel tema uus teooria. Bohr eeldusel aatomit keerlevad südamiku ringikujulistel orbiitidel. Selline liikumistrajektoori viib kiirendus elektronid. Lisaks Coulomb interaktsiooni nende osakeste kesklinnas aatom on kaasas loomist ja energia kulutamist säilitada ruumiline elektromagnetvälja tulenevad elektronide liikumise. Sellistes tingimustes negatiivselt laetud osakesed peaks kunagi satuvad tuuma. Aga seda ei juhtu, mis näitab, et suurem stabiilsus aatomit süsteemid. Niels Bohr aru, et seadusi klassikalise termodünaamika, mida kirjeldatakse Maxwelli võrrandid ei tööta elementaarosakeste tingimused. Seetõttu teadlased ette tuua uusi seadusi, et oleks hoidke elementaarosakeste maailma.

Bohri postulaadid

Suuresti tänu sellele, et seal oli mudel Rutherford, aatomi ja selle komponendid on hästi uuritud, Niels Bohr oli võimalik pöörduda loomist oma postuleerib. Esimene neist on märgitud, et aatom on paigal seisukorras, milles ta ei muuda oma energia ja elektronide seega liikuda tiirleb muutmata trajektoori. Vastavalt teisele postulaat üleminekut elektrone ühest orbiidil teisele toimub üksikult või energianeeldumine. See on võrdne energia vahe enne ja edukas Ühendriigid aatomi. Sel juhul, kui elektron hüppab lähemale tuum orbiidil, siis eraldub energia (footonid), ja vastupidi. Vaatamata sellele, et liikumine elektronid vaevalt meenutab orbiidi trajektoori hävitada rangelt ümbermõõdu avamine Bohr võimalik saada suurepärane selgitus olemasolu rida spektri vesiniku aatomi. Umbes samal ajal, füüsikud Hertz ja Frank, kes elas Saksamaal, kinnitas teadlane Niels Bohr olemasolu kohta paigal, stabiilne riikide aatomi ja võimalust muutusi aatomienergia väärtusi.

Koostöö kahe teadlased

Muide, Rutherford pikka aega ei määrata vastutab tuuma. Teadlased Marsden ja Geiger püüdis teostada ristkontrolli nõuete Ernest Rutherford ja tulemusena hoolikas ja üksikasjalik eksperimendid ja arvutused on jõudnud järeldusele, et see on tuum oluline omadus aatomi ja see keskendub kõigi eest. Hiljem tõestati, et tuumaenergia eest on arvuliselt võrdne väärtus järjenumbriga element perioodilisuse tabeli D. I. Mendeleeva. Huvitav, Niels Bohr varsti kohtus Rutherford ja täiesti nõus oma seisukohti. Seejärel teadlased on pikka aega töötanud koos samas laboris. Rutherford mudel aatom süsteem, mis koosneb elementaarne laetud osakesed - kõik Niels Bohr pidada õiglaseks ja kõik panid oma elektroonilise mudeli järgi. Ühine teadustegevus teadlased on olnud väga edukas ning on vilja kandnud. Üks neist sukeldus omaduste uurimine elementaarosakeste ja teinud märkimisväärseid avastusi teaduses. Hiljem Rutherford avastas ja tõestas võimalust laiendada tuum, kuid see teema teise artikli.