Rutherford planet modell av atomen Rutherford modell

Upptäckter inom atomära struktur var ett viktigt steg i utvecklingen av fysik. Stor vikt var Rutherford modell. Atom som ett system av partiklar och dess komponenter har närmare och i detalj studerats. Detta har lett till en framgångsrik etablering av en vetenskap som kärnfysik.

De gamla idéer om materiens struktur

Antagandet att omgivande organ består av små partiklar som gjordes i gamla tider. Tänkare sedan atom representerade som de minsta odelbara partiklar av någon substans. De hävdade att det inte finns någonting i universum är mindre i storlek än en atom. Sådana synpunkter hålls av de stora grekiska forskare och filosofer - Demokritos, Lucretius, Epikuros. Hypoteser dessa tänkare i dag förenas under namnet "antika atomismen."

medeltids representationer

antiken har gått, och under medeltiden var också vetenskapsmän som uttryckte olika antaganden om materiens struktur. Men för att dominansen av religiösa och filosofiska utsikt över kyrkans makt i period i historien i sin linda varje försök att undertrycka och strävanden det mänskliga sinnet till materialistiska vetenskapliga rön och upptäckter. Som bekant den medeltida inkvisitionen mycket ovänliga uppträtt med företrädare för den vetenskapliga världen vid den tidpunkten. Det återstår att säga att dessa dagar var ljusa sinnen kom från den antika idén om odelbarhet atomen.

Studier åldrarna 18-19

18th century präglades av stora upptäckter inom området för grundläggande struktur av materia. Till stor del på grund av de ansträngningar av forskare som Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov och Dzhon Dalton. Oberoende av varandra, kunde de visa att atomer verkligen existerar. Men frågan om deras interna struktur förblev öppen. I slutet av 18-talet kännetecknades av en sådan viktig händelse i den vetenskapliga världen, eftersom upptäckten av D.I. Mendeleevym periodiska systemet av kemiska element. Det var verkligen en kraftfull genombrott som tid att lyfta på slöjan under förutsättning att alla atomer har samma natur, att de är relaterade till varandra. Senare, i 19th century, ett annat viktigt steg mot att reda ut strukturen i atom var bevis på att kompositionen enligt något av dem är närvarande elektron. Arbetet med forskare från denna period producerade en grogrund för upptäckter av 20-talet.

experiment Thomson

Brittiskt fysikern Dzhon Tomson i 1897 visade att strukturen av atomer innefattar elektroner med en negativ laddning. I detta skede, en falsk föreställning om att atomen - var delbarhet begränsar någon substans slutligen förstöras. Hur kom Thomson kunde bevisa förekomsten av elektronen? Forskare sätta i sina experiment i en mycket förtunnade gaser elektroder och elektrisk ström leds. Resultatet är katodstrålar. Thomson noggrant studerat deras egenskaper och fann att de är en ström av laddade partiklar som rör sig med hög hastighet. Scientific lyckas beräkna massan av dessa partiklar och deras laddning. Han fann också att de inte kan omvandlas till neutrala partiklar, som en elektrisk laddning - är grunden för deras natur. Så var elektronerna är öppna. Thomson är också skaparen av världens första atomstruktur modell. Enligt den, atom - ett koagel positivt laddad materia, vilka är fördelade likformigt negativt laddade elektroner. Detta förklarar den övergripande strukturen av neutrala atomer, som motsatta laddningar ut varandra. Experiment Dzhona Tomsona blev ovärderlig betydelse för ytterligare studier av strukturen hos atomen. Förblev dock många frågor obesvarade.

forskning Rutherford

Thomson upptäckte förekomsten av elektronen, men han kunde inte hitta i atomen positivt laddade partiklar. Ernest Rutherford korrigerat detta misstag 1911. Under försök studerar aktiviteten av alfa-partiklar i gaserna, visar det sig att det finns partiklar i atomen, det positivt laddade. Rutherford fann att genom att passera strålen genom gasen eller genom en tunn metallplatta är en skarp avvikelse av en mindre mängd av partiklar från rörelsebana. De kastade precis tillbaka. Vetenskapsmannen insåg att detta beteende beror på en konflikt med de positivt laddade partiklar. Sådana experiment kommer att möjliggöra fysiker att modellera strukturen i Rutherford atomen.

planet modell

Nu Academic något annorlunda från antaganden som gjorts av John Thomson. Olika modeller av stål och deras atomer. Rutherford erfarenhet tillät honom att skapa en helt ny teori inom detta område. Discovery vetenskapsman var avgörande för den fortsatta utvecklingen av fysik. Rutherford modellen beskriver atom som en kärna anordnad vid centrum och flytta runt elektroner. Kärnan har en positiv laddning och elektroner - negativt. Modell atom Rutherford antas elektroner som roterar runt kärnan på vissa banor - banor. Att öppna en vetenskapsman hjälpte till att förklara orsaken till avvikelsen av alfapartiklar och var drivkraft för utvecklingen av kärn teori om atomen. I Rutherfords atommodell analogin med rörelse av planeterna i solsystemet runt solen. Det är mycket exakt och levande jämförelse. Därför Rutherford modell atom som rör sig utmed den bana runt kärnan, namngavs planet.

Arbete Niels Bohr

Två år senare, den danska fysikern Niels Bohr försökt att kombinera begreppen strukturen av atomen med kvant ljusets egenskaper. Rutherford nukleära modell av atomen lades forskare i grunden för hans nya teori. I Bohr antagande atomer kretsar kring kärnan i cirkulära banor. En sådan rörelse bana leder till en acceleration av elektroner. Dessutom är Coulomb-växelverkan mellan dessa partiklar med centrum atomen åtföljs av skapandet och utgifter av energi för att bibehålla den rumsliga elektromagnetiska fältet som uppkommer genom rörelse av elektroner. Under sådana förhållanden bör negativt laddade partiklar någonsin falla in i kärnan. Men detta inte sker, vilket indikerar att större stabilitet av atomer som system. Niels Bohr insåg att lagar klassisk termodynamik, som beskrivs av Maxwells ekvationer inte fungerar i subatomära förhållanden. Därför forskarna ut för att få nya lagar som skulle hålla de elementarpartiklar i världen.

Bohr postulat

Till stor del på grund av det faktum att det fanns en modell av Rutherford, atomen och dess komponenter har studerats väl var Niels Bohr kunde närma sig skapandet av sina postulat. Den första av dessa stater som atom har en stationär tillstånd där det inte ändrar sin energi och elektronerna således röra sig i banor utan att ändra dess bana. Enligt en andra postulat, övergången av en elektron från en bana till en annan sker isolering eller energiabsorption. Den är lika med energiskillnaden mellan de föregående och efterföljande tillstånd hos atomen. I detta fall, om en elektron hoppar till närmare kärnan i omloppsbana, är det emitterad energi (fotoner), och vice versa. Trots det faktum att rörelsen av elektroner liknar knappast orbital bana anordnad strikt omkretsöppnings Bohr möjligt att erhålla utmärkt förklaring till förekomsten av linjespektrum av väteatomen. Ungefär samtidigt, fysiker Hertz och Frank, som bodde i Tyskland bekräftade forskaren Niels Bohr om förekomsten av stationära, stabila tillstånd av atomen och möjligheten att förändringar i atomenergivärden.

Samarbetet mellan de två forskare

Förresten, Rutherford under en lång tid inte kunde bestämma laddningen av kärnan. Forskare Marsden och Geiger försökte utföra dubbelkontroll påståenden om Ernest Rutherford, och som ett resultat av noggranna och detaljerade experiment och beräkningar har kommit till slutsatsen att det är kärnan i den stora egenskap hos atomen och det fokuserar all sin laddning. Senare var det bevisat att den nukleära laddningen är numeriskt lika med värdet av ordningstalet för elementet i det periodiska systemet D.I. Mendeleeva. Intressant, Niels Bohr träffade snart med Rutherford och helt överens med sina åsikter. Därefter har forskare länge arbetat tillsammans i samma laboratorium. Rutherford modell av atomen som ett system bestående av elementärt laddade partiklar - allt Niels Bohr anses rimligt för alla som undan sin elektroniska modell. Gemensam forskningsverksamhet forskare har varit mycket framgångsrik och har burit frukt. Var och en av dem störtade ner i studiet av egenskaperna hos elementarpartiklar och gjort betydande upptäckter inom vetenskapen. Senare upptäckte Rutherford och visade möjligheten att utvidga kärnan, men det är ett ämne för en annan artikel.