Ideea atomilor ca particule mici de materie indivizibile a apărut chiar și în vremuri străvechi și a existat până la sfârșitul secolului al XIX-lea.
Studiul activ al structurii atomului a început în 1897. după descoperirea electronului de către fizicianul englez J. Thomson, care a propus în 1903. primul model al atomului: atomul este o sferă încărcată în mod continuu de o sarcină electrică pozitivă, în care electronii oscilează în apropierea pozițiilor lor de echilibru; încărcarea lor totală este egală cu sarcina pozitivă a mingii, deci atomul ca întreg este neutru.
Metoda propusă de T. a fost foarte simplă. În primul rând, fasciculul catodic este deviat de un câmp electric, iar apoi un câmp magnetic este deviat cu o valoare egală în direcția opusă, astfel încât grinda din nou indreptat. Folosind o astfel de tehnică experimentală, a fost posibil să se obțină ecuații simple, din care, cunoscând punctele tari ale celor două câmpuri, este ușor de determinat atât v, cât și e / m.
Astfel a găsit valoarea e / m pentru catod „corpusculi“ (așa cum le numește T.) sa dovedit a 1000 de ori mai mare decât valoarea corespunzătoare pentru ionul de hidrogen (acum știm că raportul real este aproape de 1 800: 1). Hidrogenul dintre toate elementele are cel mai mare raport dintre sarcină și masă. Dacă, în conformitate cu T. corpuscles poartă aceeași încărcare ca ionul de hidrogen ("singură" sarcină electrică), atunci el a descoperit o entitate nouă, care este de 1000 de ori mai ușoară decât cel mai simplu atom.
Această presupunere a fost confirmată atunci când T. cu ajutorul unui dispozitiv inventat de C.T. R. Wilson, a fost posibil să se măsoare valoarea lui e și să se arate că este într-adevăr egală cu valoarea corespunzătoare pentru ionul de hidrogen. El a descoperit în continuare că raportul încărcare-masă pentru corpusculi de la raze catodice nu depinde de gazul care este în tubul de descărcare de gaz și de la care material sunt realizați electrozii. În plus, particulele cu același raport e / m ar putea fi extrase din cărbune prin încălzire și din metale atunci când sunt expuse la raze ultraviolete. De aici a concluzionat că "un atom nu este ultima limită a divizibilității materiei; putem trece la corpuscul, iar această fază corpusculară este aceeași, indiferent de originea ei. Se pare că este o parte integrantă a tuturor tipurilor de materie în condiții foarte diferite, așa că pare destul de natural să privim corpuscul drept una dintre cărămizile din care a fost construit atomul ".
T. a mers mai departe și a propus un model al atomului, conform descoperirii sale. La începutul secolului XX. el a prezentat ipoteza că atomul este o sferă neclară care poartă o încărcătură electrică pozitivă în care sunt distribuiți electroni încărcați negativ (așa cum în cele din urmă începeau să fie numiți corpusculi).
Câțiva ani mai târziu sa dovedit că propunerea de distribuire continuă a încărcăturii pozitive în interiorul atomului a fost eronată.
În 1911 Rutherford nuclear sugerat (planetar) Modelul atomic: în jurul nucleelor pozitive care au sarcină Ze (Z- număr ordinal al unui element din sistemul periodic, taxa e elementar) orbitelor închise muta electroni pentru a forma învelișul de electroni al atomului. Electronii care se deplasează pe orbite închise au o accelerație centripetală. Conform electrodynamicii clasice, electronii accelerați emit unde electromagnetice, astfel că pierd în mod continuu energia. Prin urmare, electronii, energia radiantă, se vor mișca într-o spirală și, ca urmare a pierderii de energie, se vor apropia de miez și, eventual, vor cădea pe ea. Astfel, atomul din modelul Rutherford sa dovedit a fi un sistem instabil.
Din punct de vedere calitativ, un nou model al atomului a fost realizat în 1913. Fizicianul danez Niels Bohr. Pe baza teoriei sale despre atomul Bohr au stabilit două postulate.
Primul postulat al lui Bohr (postulatul stărilor staționare): în atom sunt stări staționare (care nu se schimbă cu timpul) în care nu radiază energia. Stările staționare ale atomului corespund orbitelor staționare de-a lungul cărora se mișcă electronii. Mișcarea electronilor de-a lungul acestor orbite nu este însoțită de emisia de unde electromagnetice.
al doilea postulat Bohr (frecvențe de obicei), la trecerea unui electron de la o orbită staționară în alta este emisă (absorbit) un foton de energie egală cu diferența de energie dintre En și Em, corespunzând stările staționare ale atomilor înainte și după emisie (absorbție) (hv = En-Em. )
În ciuda succesului incontestabil al conceptului Bohr în explicarea structurii atomului de hidrogen, pentru care nu a reușit nu a putut crea o teorie cantitativă a spectrului de emisie, pentru a construi o astfel de teorie pentru ca urmare a atomului de hidrogen de heliu pe baza modelului Bohr.
Unul dintre modele plauzibile ale atomului similar cu sistemul nostru solar, și așa-numitul - „modelul planetar“ În centrul modelului planetar - partea principală a atomului și nucleul său, minge solidă, care se concentrează aproape toate masa atomică. În jurul nucleului, se rotesc electroni mici și luminași cu balon, plane asemănătoare planetelor care orbitează soarele. O astfel de imagine este foarte evidentă, este ușor de imaginat, dar, desigur, modelul planetar este o simplificare, o denaturare a adevărului. De exemplu, electronii nu sunt particule de praf de bile, iar unele sunt încă niște ciorne misterioase de materie care se comportă nu numai ca particule, ci și ca valuri. Și electronii nu se mișcă într-o orbită circulară calmă, ca Venus sau Pământul în jurul Soarelui. Electronii place să se răspândească în spațiu, distribuite pe zonele din jurul miezului pentru a forma în jurul valorii de așa-numita coajă de electroni și kernel-ul în sine nu este prea-o minge de biliard. Acesta este un cazan uriaș (pe cântare atomice, desigur), în care continuă transformări complexe ale materiei și energiei, particulele se naște și mor.
Și totuși, modelul planetar, în ciuda tuturor neajunsurilor sale, ajută să explice pur și simplu multe procese importante în atom, multe caracteristici ale designului său.
Diferiți electroni sunt în diferite grade legate de nucleu; unii dintre ei atomul poate pierde relativ ușor, transformându-se într-un ion pozitiv. Obtinand electroni suplimentari, atomul se transforma intr-un ion negativ. Este esențial ca un atom să poată absorbi și emite numai anumite cantitati de energie caracteristice unui element chimic dat. În acest sens, vorbesc despre anumite niveluri ale energiei atomului.
Când atomul este excitat, electronul sare la una din orbitele mai departe de nucleu. Acest fenomen se numește tranziția electronică. Astfel, pe masura ce numarul atomic al elementului creste, electronii trimit treptat coaja de electroni.
Trimiteți-le prietenilor: