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modello planetario Rutherford del modello di Rutherford dell'atomo

Scoperte nel campo della struttura atomica è stato un passo importante nello sviluppo della fisica. Grande importanza è stato il modello di Rutherford. Atomo come un sistema di particelle e dei suoi componenti sono stati studiati più attentamente e nel dettaglio. Questo ha portato alla creazione di successo di una scienza come la fisica nucleare.

Le antiche idee sulla struttura della materia

L'ipotesi che gli organi circostanti sono composti da minuscole particelle che sono state fatte in tempi antichi. Pensatori poi atomo rappresentati più piccole particelle indivisibili di qualsiasi sostanza. Essi hanno sostenuto che non v'è nulla nell'universo è di dimensioni più piccole di un atomo. Tali opinioni sono tenute da grandi scienziati e filosofi greci – Democrito, Lucrezio, Epicuro. Ipotesi questi pensatori oggi riunite sotto il nome di "antico atomismo".

rappresentazioni medievali

tempi antichi sono passati, e nel Medioevo erano anche scienziati che hanno espresso diverse ipotesi sulla struttura della materia. Tuttavia, la predominanza di opinioni religiose e filosofiche del potere della chiesa nel periodo della storia sul nascere qualsiasi tentativo di sopprimere e aspirazioni della mente umana di scoperte scientifiche materialiste e scoperte. Come è noto, l'Inquisizione medievale molto ostile comportati con i rappresentanti del mondo scientifico, al momento. Resta da dire che quei giorni erano menti brillanti provenivano da l'antica idea dell'indivisibilità dell'atomo.

Studi età 18-19

18 ° secolo è stato caratterizzato da importanti scoperte nel campo della struttura elementare della materia. In gran parte dovuto agli sforzi di scienziati come Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov e Dzhon Dalton. Indipendentemente l'uno dall'altro, sono stati in grado di dimostrare che esistono realmente atomi. Ma la questione della loro struttura interna è rimasta aperta. La fine del 18 ° secolo è stato caratterizzato da un evento così significativo nel mondo scientifico, come la scoperta di D. I. Mendeleevym tavola periodica degli elementi chimici. E 'stato veramente un passo avanti potente che il tempo di sollevare il velo, fermo restando che tutti gli atomi hanno la stessa natura, che sono legati gli uni agli altri. Più tardi, nel 19 ° secolo, un altro passo importante verso svelare lo struttura dell'atomo era la prova che la composizione di uno di essi è presente elettroni. Il lavoro degli scienziati di questo periodo ha prodotto un terreno fertile per le scoperte del 20 ° secolo.

esperimenti Thomson

fisico britannico Dzhon Tomson nel 1897 ha dimostrato che la struttura degli atomi comprende elettroni con carica negativa. In questa fase, una falsa nozione che l'atomo – divisibilità limitare qualsiasi sostanza furono infine distrutti. Come ha fatto Thomson è stato in grado di dimostrare l'esistenza dell'elettrone? Scienziato mettere nei suoi esperimenti in un altamente rarefatta gas elettrodi e corrente elettrica passa. Il risultato è raggi catodici. Thomson ha studiato attentamente le loro caratteristiche e ha scoperto che sono un flusso di particelle cariche che si muovono a grande velocità. Scientific riesce a calcolare la massa di queste particelle e la loro carica. Ha anche scoperto che essi non possono essere convertiti in particelle neutre, come una carica elettrica – è alla base della loro natura. Così erano gli elettroni sono aperti. Thomson è anche il creatore del primo modello di struttura atomica del mondo. Secondo essa, atomo – un coagulo caricata positivamente materia, che sono distribuiti uniformemente elettroni caricati negativamente. Questo spiega la struttura complessiva di atomi neutri, come cariche opposte si annullano a vicenda. Esperimenti Dzhona Tomsona diventato inestimabile importanza per l'ulteriore studio della struttura dell'atomo. Tuttavia, molte domande sono rimaste senza risposta.

la ricerca Rutherford

Thomson scoprì l'esistenza dell'elettrone, ma non riusciva a trovare nell'atomo particelle cariche positivamente. Ernest Rutherford corretto questo errore nel 1911. Durante gli esperimenti che studiano l'attività di particelle alfa nei gas, si è constatato che ci sono particelle nell'atomo, la carica positiva. Rutherford trovato che facendo passare il fascio attraverso il gas o attraverso una piastra metallica sottile è una deviazione tagliente di una quantità minore di particelle dal percorso di movimento. Hanno appena buttato indietro. Lo scienziato conto che questo comportamento è dovuto ad uno scontro con le particelle caricate positivamente. Tali esperimenti consentiranno fisici per modellare la struttura dell'atomo Rutherford.

modello planetario

Ora l'accademico un po 'diversa da ipotesi fatte da John Thomson. Diversi modelli di acciaio e loro atomi. L'esperienza di Rutherford gli ha permesso di creare uno completamente nuova teoria in questo campo. scienziato Discovery sono stati di fondamentale importanza per l'ulteriore sviluppo della fisica. modello Rutherford descrive atomo come un nucleo disposto al centro e muoversi elettroni. Il nucleo ha una carica positiva ed elettroni – negativo. Modello atomo Rutherford presume elettroni che ruotano attorno al nucleo su taluni traiettorie – orbite. Apertura di uno scienziato ha contribuito a spiegare la ragione per la deviazione di particelle alfa ed è stato l'impulso per lo sviluppo della teoria nucleare dell'atomo. Nel modello atomico di Rutherford l'analogia con il moto dei pianeti del sistema solare intorno al sole. E 'molto accurato e confronto vivace. atomo modello dunque Rutherford che si muove lungo l'orbita attorno al nucleo, è stato chiamato planetario.

Il lavoro di Niels Bohr

Due anni dopo, il fisico danese Niels Bohr cercato di combinare i concetti della struttura dell'atomo con le proprietà quantistiche della luce. il modello nucleare di Rutherford dell'atomo è stato messo gli scienziati in base alla sua nuova teoria. In Bohr atomi assunzione ruotano intorno al nucleo in orbite circolari. Tale movimento traiettoria porta ad un'accelerazione di elettroni. Inoltre, l'interazione coulombiana di tali particelle con centro atomo è accompagnata dalla creazione e dispendio di energia per mantenere il campo elettromagnetico spaziale derivante dal moto degli elettroni. In tali condizioni, le particelle caricate negativamente dovrebbero mai cadere nel nucleo. Ma questo non avviene, indicando che la maggiore stabilità di atomi come sistemi. Niels Bohr si rese conto che le leggi della termodinamica classica, descritti da equazioni di Maxwell non funzionano in condizioni subatomiche. Pertanto, gli scienziati hanno cercato di portare nuove leggi che trattenere le particelle elementari in tutto il mondo.

postulati di Bohr

In gran parte dovuto al fatto che non vi era un modello di Rutherford, dell'atomo e dei suoi componenti sono stati studiati, Niels Bohr era in grado di avvicinarsi alla creazione dei suoi postulati. Il primo di questi stati che atomo contiene una condizione stazionaria in cui non altera la sua energia e gli elettroni si muovono quindi in orbite senza cambiare la sua traiettoria. Secondo un secondo postulato, il passaggio di un elettrone da un'orbita all'altra avviene isolamento o assorbimento di energia. È pari alla differenza di energia tra i precedenti e successive stati dell'atomo. In questo caso, se un elettrone salta al più vicino al nucleo dell'orbita, viene emessa energia (fotoni), e viceversa. Nonostante il fatto che il movimento di elettroni difficilmente assomiglia traiettoria orbitale disposta Bohr apertura rigorosamente circonferenziale possibile avere un'eccellente spiegazione per l'esistenza della linea spettro dell'atomo di idrogeno. Intorno allo stesso tempo, i fisici Hertz e Frank, che ha vissuto in Germania, hanno confermato lo scienziato Niels Bohr circa l'esistenza di cancelleria, stati stabili dell'atomo e la possibilità di variazioni dei valori di energia atomica.

La cooperazione tra i due scienziati

Tra l'altro, Rutherford per lungo tempo non ha potuto determinare la carica del nucleo. Scienziati Marsden e Geiger cercato di effettuare rivendicazioni controllo incrociato di Ernest Rutherford, e come risultato di accurate e dettagliate esperimenti e calcoli sono giunti alla conclusione che è il nucleo della principale caratteristica dell'atomo, e si concentra tutta la sua carica. Successivamente è stato dimostrato che la carica nucleare è numericamente uguale al valore del numero ordinale dell'elemento nella tavola periodica D. I. Mendeleeva. È interessante notare che il Niels Bohr presto incontrato con Rutherford e pienamente d'accordo con le sue opinioni. Successivamente, gli scienziati hanno lavorato a lungo insieme nello stesso laboratorio. Il modello di Rutherford dell'atomo come un sistema costituito da elementari particelle cariche – tutti Niels Bohr considerato equo per tutte messo da parte il loro modello elettronico. le attività di ricerca congiunte di scienziati ha avuto molto successo e ha dato i suoi frutti. Ognuno di loro immersi nello studio delle proprietà delle particelle elementari e fece importanti scoperte nel campo della scienza. Più tardi, Rutherford ha scoperto e dimostrato la possibilità di ampliare il nucleo, ma questo è un argomento per un altro articolo.