Rutherford planetarisk model af atomet Rutherford model

Opdagelser inden for atomare struktur var et vigtigt skridt i udviklingen af fysik. Stor betydning var Rutherfords model. Atom som et system af partikler og dens komponenter er blevet undersøgt nærmere og detaljeret. Dette har ført til en vellykket etablering af en videnskab som atomfysik.

De gamle ideer om strukturen af stof

Den antagelse, at de omkringliggende organer er sammensat af bittesmå partikler, der blev foretaget i oldtiden. Tænkere derefter atom repræsenteret som de mindste udelelige partikler af ethvert stof. De hævdede, at der ikke er noget i universet er mindre i størrelse end et atom. Sådanne synspunkter er i besiddelse af de store græske videnskabsmænd og filosoffer - Demokrit, Lukrets, Epikur. Hypotese disse tænkere i dag forenet under navnet "antikke atomisme."

middelalderlige repræsentationer

oldtiden er gået, og i middelalderen var også forskere, der udtrykte forskellige antagelser om strukturen af stof. Men for at overvægten af religiøse og filosofiske synspunkter kirke magt i perioden af historien i opløbet ethvert forsøg undertrykke og forhåbninger i det menneskelige sind til materialistiske videnskabelige resultater og opdagelser. Som det er kendt, den middelalderlige inkvisition meget uvenlig opførte sig med repræsentanter for den videnskabelige verden på det tidspunkt. Det er fortsat at sige, at de dage var lyse hoveder kom fra den gamle idé om udelelighed atomet.

Studies aldre 18-19

18. århundrede var præget af store opdagelser inden for elementær struktur af stof. Hovedsageligt på grund af den indsats, som videnskabsmænd såsom Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov og Dzhon Dalton. Uafhængigt af hinanden, de var i stand til at bevise, at atomer virkelig eksisterer. Men spørgsmålet om deres interne struktur forblev åben. I slutningen af det 18. århundrede var præget af en så væsentlig begivenhed i den videnskabelige verden, som opdagelsen af D. I. Mendeleevym periodiske system grundstoffer. Det var virkelig en kraftfuld gennembrud, tid til at løfte sløret for den forståelse, at alle atomer har samme karakter, at de er relateret til hinanden. Senere, i det 19. århundrede, endnu et vigtigt skridt i retning optrevling atomets struktur var bevis, at sammensætningen af en af dem er til stede elektron. Arbejdet med forskere fra denne periode produceret en frugtbar grobund for de opdagelser i det 20. århundrede.

eksperimenter Thomson

Britiske fysiker Dzhon Tomson i 1897 viste, at strukturen af atomer omfatter elektroner med en negativ ladning. På dette stadium en falsk forestilling, at atomet - blev Delelighed begrænse enhver substans endelig ødelagt. Hvordan har Thomson var i stand til at bevise eksistensen af den elektron? Videnskabsmand sat i sine eksperimenter i en meget tynd gasser elektroder og elektrisk strøm ledes. Resultatet er katodestråler. Thomson nøje studeret deres egenskaber og fundet, at de er en strøm af ladede partikler, der bevæger sig med stor hastighed. Videnskabelige formår at beregne massen af disse partikler og deres ladning. Han fandt også, at de ikke kan omdannes til neutrale partikler, som en elektrisk ladning - er grundlaget for deres art. Så var elektronerne er åbne. Thomson er også skaberen af verdens første atomare struktur model. Ifølge det, atom - et koagel positivt ladet stof, som er ensartet fordelt negativt ladede elektroner. Dette forklarer den overordnede struktur af neutrale atomer, som modsatte ladninger udligner hinanden. Eksperimenter Dzhona Tomsona blev uvurderlig betydning for den videre undersøgelse af atomets struktur. Men mange spørgsmål forblev ubesvarede.

forskning Rutherford

Thomson opdagede eksistensen af elektronen, men han kunne ikke finde på atomet positivt ladede partikler. Ernest Rutherford korrigeret denne fejltagelse i 1911. Under forsøg, som studerede aktiviteten af a-partikler i gasserne, er det konstateret, at der er partikler i atomet, den positivt ladede. Rutherford fandt at ved at lede strålen gennem gassen eller gennem en tynd metalplade er en skarp afvigelse af en mindre mængde af partikler fra bevægelsesbanen. De kastede bare tilbage. Forskeren indså, at denne opførsel skyldes et sammenstød med de positivt ladede partikler. Sådanne forsøg vil gøre det muligt fysikere at modellere strukturen af Rutherford atom.

planetarisk model

Nu Akademisk noget anderledes end antagelser af John Thomson. Forskellige modeller af stål og deres atomer. Rutherfords erfaring tillod ham at skabe en helt ny teori på dette område. Discovery videnskabsmand var afgørende for den videre udvikling af fysik. Rutherford model beskriver atom som en kerne anbragt i midten og bevæger sig rundt elektroner. Kernen har en positiv ladning og elektroner - negativ. Model atom Rutherford antages elektroner roterer rundt om kernen på visse baner - baner. Åbning af en videnskabsmand hjalp med at forklare årsagen til afvigelsen af alfapartikler og var afsæt for udviklingen af nukleare teori om atomet. I Rutherfords atommodel analogien med bevægelsen af planeter i solsystemet omkring solen. Det er meget præcis og levende sammenligning. Derfor Rutherford model atom, der bevæger sig langs bane omkring kernen, blev navngivet planetarisk.

Arbejde af Niels Bohr

To år senere, den danske fysiker Niels Bohr forsøgte at kombinere begreberne strukturen af atomet med kvanteegenskaber af lys. Rutherfords nukleare model af atomet blev sat videnskabsmænd i grundlaget for hans nye teori. I Bohr antagelse atomer kredser omkring kernen i cirkulære baner. En sådan bevægelse bane fører til en acceleration af elektroner. Desuden er Coulomb vekselvirkning af disse partikler med centrum atom ledsaget af oprettelsen og forbrug af energi til at opretholde den rumlige elektromagnetiske felt som følge af bevægelse af elektroner. Under sådanne betingelser bør negativt ladede partikler nogensinde falde ind i kernen. Men det betyder ikke forekomme, hvilket indikerer, at den større stabilitet af atomer som systemer. Niels Bohr indså, at lovene i klassisk termodynamik, beskrevet af Maxwells ligninger ikke virker i subatomare forhold. Derfor forskere satte sig for at bringe nye love, der ville holde elementarpartikler i verden.

Bohrs postulater

Hovedsageligt på grund af det faktum, at der var en model af Rutherford, atomet og dets komponenter er blevet godt undersøgt, Niels Bohr var i stand til at nærme sig skabelsen af sine postulater. Den første af disse stater at atom har en stationær tilstand, hvor den ikke ændrer sin energi og elektronerne således bevæge i baner uden at ændre dens bane. Ifølge et andet postulat, at overgangen af en elektron fra et kredsløb til et andet sker isolering eller energioptagelse. Den er lig med den energi forskellen mellem de forudgående og efterfølgende tilstande af atomet. I dette tilfælde, hvis en elektron hopper til tættere på kernen af kredsløbet, er det udsendte energi (fotoner), og vice versa. På trods af, at bevægelsen af elektroner næppe ligner orbital bane anbragt strengt rundtgående åbning Bohr muligt at opnå fremragende forklaring på eksistensen af liniespektrum af hydrogenatomet. Omkring samme tid, fysikerne Hertz og Frank, som boede i Tyskland, bekræftede videnskabsmanden Niels Bohr om eksistensen af stationære og stabile tilstande af atomet og muligheden for ændringer i de atomare energi værdier.

Samarbejdet mellem de to forskere

Af den måde, Rutherford i lang tid ikke kunne bestemme ladning af kernen. Forskere Marsden og Geiger forsøgte at udføre krydskontrol fordringer Ernest Rutherford, og som et resultat af omhyggelige og detaljerede eksperimenter og beregninger er kommet til den konklusion, at det er kernen i den vigtigste egenskab af atomet, og det fokuserer al sin ladning. Senere blev det bevist, at den nukleare afgift er numerisk lig med værdien af det ordenstal af grundstoffet i det periodiske system D. I. Mendeleeva. Interessant, Niels Bohr snart mødtes med Rutherford og fuldt enig med hans synspunkter. Efterfølgende har forskerne længe arbejdet sammen i det samme laboratorium. Rutherfords atommodel som et system, der består af elementær ladede partikler - alle Niels Bohr betragtes som retfærdig for alle lagde deres elektroniske model. Fælles forskningsaktiviteter forskere har været meget vellykket og har båret frugt. Hver af dem kastet ud i studiet af egenskaberne for elementarpartikler og gjort vigtige opdagelser inden for videnskab. Senere Rutherford opdagede og beviste mulighed for at udvide kernen, men det er et emne for en anden artikel.