Rutherford planeda modelo de la atomo de Rutherford modelo

Malkovroj en la kampo de atoma strukturo estis grava paŝo en la evoluo de fiziko. Granda graveco estis Rutherford modelo. Atom kiel sistemo de partikloj kaj liaj komponantoj estis studitaj pli atente kaj detale. Ĉi tio portis al la sukcesa starigo de la scienco kiel nuklea fiziko.

La antikvaj ideoj pri la strukturo de la materio

La supozo, ke ĉirkaŭaj korpoj konsistas el etaj eroj kiuj estis faritaj en antikvaj tempoj. Pensuloj tiam atomon reprezentitaj kiel la plej malgranda nedividebla partikloj de iu substanco. Ili argumentis ke ekzistas nenio en la universo estas pli malgranda en grandeco ol atomo. Tiaj opinioj estas tenitaj fare de la granda greka sciencistoj kaj filozofoj - Demócrito, Lucretius, Epicuro. Hipotezo tiuj pensuloj hodiaŭ kunigitaj sub la nomo "antikva atomismo."

mezepokaj reprezentoj

antikvaj tempoj jam pasis, kaj en la mezepoko estis ankaŭ sciencistoj kiuj esprimis malsamajn supozojn pri la strukturo de la materio. Tamen, la dominado de religia kaj filozofia vidpunktoj de preĝejo potenco en la periodo de la historio en la burĝono ajna provo subpremi kaj aspiroj de la homa menso al materialisma sciencaj trovoj kaj malkovroj. Kiel estas konata, la mezepoka inkvizicio tre neamika kondutis kun reprezentantoj de la scienca mondo tiutempe. Ĝi restas por diri ke tiu tempo estis brilaj mensoj venis de la antikva ideo de la nedividebleco de la atomo.

Studoj aĝoj 18-19

18-a jarcento estis markita de gravaj malkovroj en la kampo de elementa strukturo de materio. Plejparte pro la klopodoj de sciencistoj kiel ekzemple Antuan Lavuaze, Miĥail Lomonosov kaj Dzhon Dalton. Sendepende, ili povis pruvi, ke atomoj vere ekzistas. Sed la demando de ilia interna strukturo restis malfermita. La fino de la 18-a jarcento estis markita per tia signifa okazaĵo en la scienca mondo, kiel la malkovro de D. I. Mendeleevym perioda tabelo de kemiaj elementoj. Ĝi vere estis potencaj trarompon tiam levi la vualon sur la kompreno, ke ĉiuj atomoj havas la saman naturon, ili estas rilataj al unu la alian. Poste, en la 19-a jarcento, alia grava paŝo al desentrañar la strukturo de la atomo, pruvis, ke la konsisto de iu el ili ĉeestas elektrono. La laboro de sciencistoj de tiu periodo produktis fekundan teron por la malkovroj de la 20-a jarcento.

eksperimentoj Thomson

Brita fizikisto Dzhon Tomson en 1897 pruvis, ke la strukturo de atomoj inkludas elektronoj kun negativa ŝarĝo. Je tiu stadio, falsan ideon ke la atomo - divideblo limigi ajna substanco estis fine detruita. Kiel Thomson povis pruvi la ekziston de la elektrono? Sciencisto metis en liaj eksperimentoj en tre enrarecido gasoj elektrodoj kaj elektra kurento estas pasita. La rezulto estas la katodo radioj. Thomson singarde studis la karakterizaĵojn kaj trovis ke ili estas la kurento de eroj ŝarĝita ke movi al granda rapido. Scienca sukcesas kalkuli la mason de tiuj partikloj kaj ili. Li ankaŭ eltrovis, ke ili ne povas esti konvertita en neŭtralaj partikloj, kiel elektra ŝargo - estas la bazo de ilia naturo. Do estis la elektronoj estas malfermitaj. Thomson ankaŭ estas la kreinto de la monda unua atoma strukturo modelo. Laŭ ĝi, atomon - coágulo pozitive ŝargita afero, kiuj estas distribuitaj uniformemente ŝarĝita negative elektronoj. Tio klarigas la ĝeneralan strukturon de neŭtraj atomoj, kiel kontraŭa akuzojn nuligi unu la alian. Eksperimentoj Dzhona Tomsona iĝis valorega graveco por la plua studo de la strukturo de la atomo. Tamen, multaj demandoj restis neresponditaj.

esploro Rutherford

Thomson malkovris la ekziston de la elektrono, sed li ne povis trovi en la atomo pozitive ŝargita partikloj. Ernest Rutherford korektis tiun eraron en 1911. Dum eksperimentoj studante la aktiveco de alfa-partikloj en la gasoj, oni trovis, ke ekzistas partikloj en la atomo, la pozitive ŝargita. Rutherford trovis ke aprobante la trabo tra la gaso aŭ per maldika metala plato estas akra devio de negrava kvanto de partikloj de la vojo de movado. Ili ĵus ĵetis reen. La sciencisto komprenis, ke tiu konduto estas pro kolizio kun la pozitive ŝargita partikloj. Tiaj eksperimentoj ebligos fizikistoj modeligi la strukturo de la Rutherford atomon.

planeda modelo

La Akademia iom malsamaj de supozoj faritaj fare de John Thomson. Malsamaj modeloj de ŝtalo kaj iliaj atomoj. Rutherford sperto permesis krei tute novan teorion en tiu kampo. Malkovro sciencisto estis cruciales por la plua evoluo de fiziko. Rutherford modelo priskribas atomon kiel kerno dispoziciita en la centro kaj movante ĉirkaŭe elektronoj. La kerno havas pozitiva ŝarĝo kaj elektronoj - negativaj. Model atomon Rutherford supozis elektronoj turnanta ĉirkaŭ la kernon en certaj trajektorioj - orbitoj. Malfermante sciencisto helpis klarigi la kialon de la devio de la eroj alfa kaj estis la impeto por la disvolviĝo de nukleaj teorio de la atomo. En Rutherford atoma modelo la analogio kun la movado de la planedoj de la suna sistemo ĉirkaŭ la suno. Estas tre precizajn kaj viglan komparo. Sekve Rutherford modelo atomon kiu moviĝas sur la orbito ĉirkaŭ la kerno, estis nomita planeda.

Laboro de Niels Bohr

Du jarojn poste, la dana fizikisto Niels Bohr provis kombini la konceptoj de la strukturo de la atomo kun la kvantuma ecoj de lumo. Rutherford nuklea modelo de la atomo estis metita sciencistoj en la bazo de lia nova teorio. En Bohr supozo atomoj rondiras ĉirkaŭ la kernon en cirkla orbitoj. Tia movado trajektorion kondukas al aceleración de elektronoj. Krome, la Kulombo interagado de tiuj eroj kun la centro atomon estas akompanita de la kreo kaj elspezoj de energio por subteni la spaca elektromagneta kampo levitaj pro la moviĝo de elektronoj. Sub tiaj kondiĉoj, negative ŝargitaj partikloj iam falos en la nukleo. Sed ĉi tio ne okazas, indikante ke la pli granda stabileco de atomoj kiel sistemoj. Niels Bohr konsciis ke la leĝoj de klasika termodinamiko, priskribita de la ekvacioj de Maxwell ne funkcias en subatoma kondiĉoj. Sekve, sciencistoj ekiris por alporti novajn leĝojn kiuj tenas la elementaj eroj en la mondo.

Bohr postulatoj

Plejparte pro la fakto, ke estis modelo de Rutherford, la atomo kaj liaj komponantoj estis bone studitaj, Niels Bohr atingis alproksimigi la kreo de liaj postulatoj. La unua de ĉi tiuj ŝtatoj ke atomo havas senmova kondiĉo en kiu ne ŝanĝas lian energion kaj la elektronoj tiel movi en orbitoj sen ŝanĝi lian trajektorion. Laŭ dua postulato, la transiro de elektrono de unu orbito al alia okazas izolado aŭ absorción de energio. Estas egala al la energio diferenco inter la antaŭa kaj posta statoj de la atomo. En ĉi tiu kazo, se elektrono saltas al pli proksima al la kerno de la orbito, oni elsendas energion (fotonoj), kaj inverse. Malgraŭ tio, ke la movado de elektronoj apenaŭ similas trajektorio orbital emas strikte ĉirkaŭiranta malfermo Bohr eblas akiri bonegan ekspliko por la ekzisto de la linio spektro de la atomo de hidrogeno. Ĉirkaŭ la sama tempo, fizikistoj Hertz kaj Frank, kiu vivis en Germanio, konfirmis la sciencisto Niels Bohr pri la ekzisto de senmova, stabilan statoj de la atomo kaj la eblecon de ŝanĝoj en la atoma energio valorojn.

Kunlaboro inter la du sciencistoj

Parenteze, Rutherford delonge povis determini la akuzo de la nukleo. Sciencistoj Marsden kaj Geiger provis realigi kruco-kontrolanta asertoj de Ernest Rutherford, kaj kiel rezulto de zorga kaj detala eksperimentoj kaj kalkuloj venis al la konkludo, ke ĝi estas la kerno de la ĉefa karakterizaĵo de la atomo, kaj ĝi centras tutan zorge. Ĝi poste pruvis ke la nuklea ŝarĝo estas nombre egala al la valoro de la numero ordinal de la elemento en la perioda tabelo D. I. Mendeleeva. Interese, la Niels Bohr baldaŭ renkontis Rutherford kaj plene konsentis kun liaj opinioj. Poste, sciencistoj longe laboris kune en la sama laboratorio. Rutherford modelo de la atomo kiel sistemo konsistanta de elementaj eroj ŝarĝita - ĉiuj Niels Bohr konsideris justa kaj ĉiuj demetis siajn elektronikaj modelo. Artiko esploraktivecojn de sciencistoj estis tre sukcesa kaj naskis frukton. Ĉiu el ili plonĝis en la studo de la proprietoj de elementaj partikloj kaj faris gravajn malkovrojn en scienco. Poste, Rutherford malkovris kaj pruvis la eblo de ekspansiiĝi la kernon, sed tio estas temo por alia artikolo.