Model planet Rutherford model Rutherford atom

Penemuan di bidang struktur atom merupakan langkah penting dalam pengembangan fisika. Besar pentingnya adalah Model Rutherford. Atom sebagai sistem partikel dan komponen-komponennya telah dipelajari lebih dekat dan detail. Hal ini telah menyebabkan keberhasilan pembentukan ilmu fisika nuklir.

Ide-ide kuno tentang struktur materi

Asumsi bahwa tubuh sekitarnya terdiri dari partikel-partikel kecil yang dibuat di zaman kuno. Pemikir kemudian atom direpresentasikan sebagai partikel terkecil dan tidak terpecah dari zat apapun. Mereka berpendapat bahwa tidak ada di alam semesta lebih kecil dalam ukuran dari sebuah atom. Pandangan yang dipegang oleh para ilmuwan besar Yunani dan filsuf - Democritus, Lucretius, Epicurus. Hipotesis pemikir ini hari ini bersatu di bawah nama "atomisme antik."

representasi abad pertengahan

zaman kuno telah berlalu, dan pada Abad Pertengahan juga ilmuwan yang menyatakan asumsi yang berbeda tentang struktur materi. Namun, dominasi pandangan keagamaan dan filosofis dari kekuasaan gereja dalam periode sejarah di tunas setiap upaya untuk menekan dan aspirasi dari pikiran manusia untuk temuan ilmiah materialistis dan penemuan. Seperti diketahui, abad pertengahan Inkuisisi sangat tidak ramah berperilaku dengan perwakilan dari dunia ilmiah pada saat itu. Ini masih mengatakan bahwa hari-hari itu pikiran terang berasal dari ide kuno terpisahkan dari atom.

Studi usia 18-19

abad ke-18 ditandai dengan penemuan besar di bidang struktur dasar materi. Sebagian besar disebabkan oleh upaya para ilmuwan seperti Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov dan Dzhon Dalton. Independen satu sama lain, mereka mampu membuktikan bahwa atom benar-benar ada. Tetapi pertanyaan dari struktur internal mereka tetap terbuka. Akhir abad ke-18 ditandai dengan suatu peristiwa penting dalam dunia ilmiah, sebagai penemuan D. I. Mendeleevym tabel periodik unsur kimia. Ini benar-benar sebuah terobosan yang kuat saat itu untuk mengangkat tabir pada pemahaman bahwa semua atom memiliki sifat yang sama, bahwa mereka berhubungan satu sama lain. Kemudian, pada abad ke-19, langkah penting menuju mengungkap struktur atom adalah bukti bahwa komposisi salah satu dari mereka adalah elektron hadir. Karya ilmuwan dari periode ini menghasilkan lahan subur bagi penemuan abad ke-20.

eksperimen Thomson

Fisikawan Inggris Dzhon Tomson pada tahun 1897 membuktikan bahwa struktur atom termasuk elektron dengan muatan negatif. Pada tahap ini, gagasan palsu bahwa atom - keterbagian membatasi zat apapun akhirnya hancur. Bagaimana Thomson berhasil membuktikan keberadaan elektron? Ilmuwan dimasukkan ke dalam eksperimennya dalam yang sangat langka gas elektroda dan arus listrik dilewatkan. Hasilnya adalah sinar katoda. Thomson hati-hati dipelajari karakteristik mereka dan menemukan bahwa mereka adalah aliran partikel bermuatan yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Ilmiah berhasil menghitung massa partikel-partikel ini dan biaya mereka. Ia juga menemukan bahwa mereka tidak dapat dikonversi menjadi partikel netral, sebagai muatan listrik - adalah dasar dari sifat mereka. Begitu pula elektron terbuka. Thomson juga pencipta model struktur atom pertama di dunia. Menurut itu, atom - bekuan bermuatan positif materi, yang didistribusikan elektron seragam bermuatan negatif. Hal ini menjelaskan struktur keseluruhan atom netral, sebagai berlawanan biaya membatalkan satu sama lain. Percobaan Dzhona Tomsona menjadi tak ternilai pentingnya untuk studi lebih lanjut tentang struktur atom. Namun, banyak pertanyaan tetap belum terjawab.

penelitian Rutherford

Thomson menemukan keberadaan elektron, tapi ia tidak bisa menemukan di dalam atom partikel bermuatan positif. Ernest Rutherford diperbaiki kesalahan ini pada tahun 1911. Selama percobaan mempelajari aktivitas alpha-partikel dalam gas, ditemukan bahwa ada partikel dalam atom, yang bermuatan positif. Rutherford menemukan bahwa dengan melewati balok melalui gas atau melalui pelat logam tipis adalah penyimpangan tajam dari sejumlah kecil partikel dari jalur gerakan. Mereka hanya melemparkan kembali. Ilmuwan menyadari bahwa perilaku ini adalah karena bentrokan dengan partikel bermuatan positif. percobaan tersebut akan memungkinkan fisikawan untuk model struktur atom Rutherford.

model planet

Sekarang Akademik agak berbeda dari asumsi yang dibuat oleh John Thomson. model yang berbeda dari baja dan atom-atom mereka. Pengalaman Rutherford memungkinkan dia untuk menciptakan teori yang sama sekali baru di bidang ini. Ilmuwan penemuan yang penting untuk pengembangan lebih lanjut dari fisika. Model Rutherford menggambarkan atom sebagai inti dibuang di pusat dan bergerak di sekitar elektron. inti memiliki muatan positif dan elektron - negatif. atom Model Rutherford diasumsikan elektron berputar di sekitar inti pada lintasan tertentu - orbit. Membuka ilmuwan membantu menjelaskan alasan deviasi partikel alpha dan dorongan untuk pengembangan teori nuklir dari atom. Dalam model atom Rutherford analogi dengan gerak planet-planet dari tata surya mengelilingi matahari. Hal ini sangat akurat dan perbandingan hidup. Oleh karena itu Rutherford atom Model yang bergerak sepanjang orbit sekitar inti, bernama planet.

Karya Niels Bohr

Dua tahun kemudian, fisikawan Denmark Niels Bohr mencoba menggabungkan konsep struktur atom dengan sifat kuantum cahaya. Model nuklir Rutherford atom dimasukkan ilmuwan di dasar teori baru. Dalam Bohr atom asumsi berputar di sekitar inti dalam orbit lingkaran. Gerakan lintasan tersebut mengarah ke percepatan elektron. Selain itu, interaksi Coulomb partikel-partikel ini dengan atom pusat disertai dengan penciptaan dan pengeluaran energi untuk mempertahankan medan elektromagnetik spasial yang timbul dari gerak elektron. Dalam kondisi seperti itu, partikel bermuatan negatif harus pernah jatuh ke inti. Tapi ini tidak terjadi, menunjukkan bahwa stabilitas yang lebih besar dari atom sebagai sistem. Niels Bohr menyadari bahwa hukum termodinamika klasik, dijelaskan oleh persamaan Maxwell tidak bekerja dalam kondisi sub-atomik. Oleh karena itu, para ilmuwan berangkat untuk membawa hukum baru yang akan memegang partikel elementer di dunia.

postulat Bohr

Sebagian besar disebabkan oleh kenyataan bahwa ada model Rutherford, atom dan komponen-komponennya telah diteliti dengan baik, Niels Bohr mampu mendekati penciptaan postulat-nya. Yang pertama dari negara-negara ini bahwa atom memiliki kondisi stasioner di mana ia tidak mengubah energi dan elektron sehingga bergerak dalam orbit tanpa mengubah lintasannya. Menurut postulat kedua, transisi elektron dari satu orbit ke yang lain terjadi isolasi atau energi penyerapan. Ini adalah sama dengan perbedaan energi antara negara-negara mendahului dan atom. Dalam hal ini, jika sebuah elektron melompat ke lebih dekat dengan inti dari orbit, itu dipancarkan energi (foton), dan sebaliknya. Terlepas dari kenyataan bahwa gerakan elektron tidak menyerupai lintasan orbit dibuang ketat melingkar pembukaan Bohr mungkin untuk mendapatkan penjelasan yang sangat baik untuk keberadaan spektrum garis dari atom hidrogen. Sekitar waktu yang sama, fisikawan Hertz dan Frank, yang tinggal di Jerman, menegaskan ilmuwan Niels Bohr tentang keberadaan stasioner, negara yang stabil atom dan kemungkinan perubahan nilai energi atom.

Kerjasama antara dua ilmuwan

By the way, Rutherford untuk waktu yang lama tidak bisa menentukan biaya inti. Para ilmuwan Marsden dan Geiger mencoba untuk melaksanakan klaim pemeriksaan silang dari Ernest Rutherford, dan sebagai hasil dari eksperimen yang cermat dan rinci dan perhitungan telah sampai pada kesimpulan bahwa itu adalah inti dari karakteristik utama dari atom, dan berfokus semua biaya nya. Kemudian terbukti bahwa muatan inti secara numerik sama dengan nilai dari jumlah ordinal elemen dalam tabel periodik D. I. Mendeleeva. Menariknya, Niels Bohr segera bertemu dengan Rutherford dan sepenuhnya setuju dengan pandangannya. Selanjutnya, para ilmuwan telah lama bekerja sama di laboratorium yang sama. Model Rutherford atom sebagai suatu sistem yang terdiri dari SD partikel bermuatan - semua Niels Bohr dianggap adil dan untuk semua dikesampingkan Model elektronik mereka. Kegiatan penelitian bersama ilmuwan telah sangat sukses dan telah berbuah. Masing-masing terjun ke studi tentang sifat-sifat partikel dasar dan membuat penemuan penting dalam ilmu. Kemudian, Rutherford ditemukan dan terbukti kemungkinan perluasan inti, tapi itu topik untuk artikel lain.