Історія виникнення вчення про будову атома

АТОМНА І ЯДЕРНА ФІЗИКА

1833 рік – при вивченні законів електролізу встановив, що атом має складну структуру і що

всередині атома наявні електричні заряди

1897 рік – вивчаючи розряд в газах, Дж. Томсон відкрив електрон і виміряв його питомий заряд.

1909 рік – Р. Міллікен виміряв заряд електрона

1906 рік – Е.Резерфорд запропонував планетарну модель атома.

2. Дослід Резерфорда. Резерфорд зондував атоми золоташвидкими ядрами гелію (), які вилітали з радіоактивного джерела, вміщеного в свинцевий контейнер. Навпроти отвору в контейнері, на шляху - частинок, розташовувалась тонка золота фольга. Навколо установки розташовувався екран, покритий ZnSO₄, який у місті потрапляння частинки починав світитись і давав змогу фіксувати рух - частинок. Переважна кількість ядер гелію проходила крізь фольгу не помічаючи перешкоди, але деякі ядра проходячи крізь фольгу, відхилялись на значні кути, а незначна їх кількість навіть відбивалась назад.

3. Висновки з дослідів Резерфорда.

Ø В об’ємі атома (діаметр атома 10^-10м) більшість простору порожня. Майже вся його маса (99%) сконцентрована в дуже малому ядрі (діаметром 10^-15м)

Ø Ядро атома має позитивний заряд, величина якого за модулем дорівнює сумарному заряду електронів в атомі

Ø Кількість електронів в атомі дорівнює порядковому номеру елемента в таблиці Менделєєва.

4. Планетарна модель атома: в центріатома знаходитьсямаленьке (в 100000 разів менше за атом)масивне (99% маси атома) позитивно заряджене ядро, а навколо ядра рухаються електрони. Сумарний заряд електронів дорівнює заряду ядра, тому загальний заряд атома дорівнює нулю.

5. Недоліки планетарної моделі атома: з електромагнітної теорії Максвела випливало, що електрони навколо ядра повинні рухатись з доцентровим прискоренням, а наявність прискорення свідчило про те, що електрони повинні випромінювати електромагнітні хвилі, втрачаючи енергію, і за розрахунками за час рухаючись по спіралі до ядра мусять припинити свій рух (тобто атом мав припинити своє існування). Насправді, у не збудженому стані атоми не випромінюють електромагнітні хвилі. Крім того, пояснити існування лінійчатих спектрів випромінювання модель атома Резерфорда теж не змогла.

6. Квантові постулати Н. Бора:

Ø Електрон в атомі може перебуватитільки на певних стаціонарних (квантових) орбітах, випромінювання енергії електроном при цьому не відбувається. Кожна з таких орбіт має певний радіус і характеризується певним значенням енергії електрона

Ø Випромінювання чи поглинання енергії атомом відбувається внаслідок переходу електрона з одного енергетичного рівня на інший. Частота випромінювання при цьому визначається за формулою

де , - енергія електрона на орбітах за номером і

Ø Момент імпульсу електрона на -ій орбіті набуває дискретних значень, тобто має бути рівним числу кратному до сталої Планка

де - маса електрона, - швидкість електрона на -ій орбіті радіусом , - стала Планка, - головне квантове число

7. Досліди Д. Франка і Г. Герца стали першими експериментами, що підтвердили теорію Бора. В дослідах досліджували удари електронів з атомами ртуті. Згідно з законами класичної механіки, кількість енергії, переданої електронами атомам ртуті, буде визначатись умовами зіткнення і може набувати довільних значень. Якщо ж стаціонарні стани дійсно існують, то зміни енергії електронів будуть набувати певних значень, рівних різниці значень енергій стаціонарних рівнів. В скляній колбі, наповненій парами ртуті, між катодом і сіткою створюється електричне поле, яке прискорює електрони, а між сіткою і анодом створюється незначне електричне поле, яке гальмує електрони. Як видно з вольт-амперної характеристики анодного струму, при напругах 4,9В, 9,8В, 14,7В і т. д. спостерігаються максимуми струму, існування яких можна пояснити тільки наявністю у ртуті стаціонарних рівнів (за даних напруг енергії електронів достатньо для збудження атомів ртуті і тому, віддавши свою енергію атомам ртуті, електрони вже не можуть подолати гальмівне електричне поле, що й призводить до різкого зменшення сили струму)

Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 2331; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!