Modelul nuclear al atomului - știu cum
Modelul nuclear al atomului. Studiul structurii praktiticheski atom început în 1897-1898 lui. după-telno a fost finalizată pentru a determina natura razelor catodice ca un flux electric nou identificate și cantitatea de încărcare și masa unui electron. Izolarea electronilor de fapt la substanțe foarte diverse, au dus la concluzia că o parte a electronilor de atomi. Atom, dar, în general, este electric neutru; Prin urmare, acesta ar trebui să conțină mai multe alte componente, polo-zhitelno încărcat, iar sarcina sa trebuie să echilibreze suma de electroni NEGA-negativ-încărcare. Această parte încărcată pozitiv al atomului a fost descoperit în 1911 de către Rutherford în investigarea Vania-mișcare particule alfa în gaze și alte substanțe.
După cum sa menționat deja, a-particule emise de atomii radioactivi elementele sunt încărcate pozitiv ioni de heliu a căror viteză de mișcare ajunge la 20 mii. Km / sec. Cu o astfel de rată enorm alfa-particule, care zboară prin aer și se ciocnesc cu moleculele de gaz vybi-vayut sunt electroni. Molecule care au pierdut electroni sute-novyatsya încărcate pozitiv, electronii knock-out o dată atașat la alte molecule, acuzându-i negativ-TION. Astfel, aerul pe calea alfa-particule sunt produși ionii de gaz încărcate pozitiv și negativ.
Din 1900, Rutherford a fost implicat în fenomenele de studiu cheniem radioactive. El este pe-aripa trei tipuri de raze emise de substanțe active RA-radio; El a propus (împreună cu Soddy) teoria radioactivă descompunere-TION; pentru a dovedi formarea de heliu in multe radioactive protses-SAH. In 1911 a deschis nucleul unui atom și modelul planetar a lucrat timp a atomului, care a inițiat dezvoltarea teoriei moderne a structurii atomice. In 1919, pentru prima transmutație artificial Tulpinile implementat unele elemente durabile prin expunerea lor la a-particule bombardament.
Capacitatea de a-particule ioniza aerul a fost folosit inteligent de fizicianul englez Wilson pentru a face vizibile calea particulelor individuale și fotografia și le cuvă.
Metoda lui Wilson este după cum urmează. În cazul în care aerul saturația în vaporii de apă este răcit rapid, perechea DGS-schayutsya în picături fine de ceață. Se pare, totuși, că un complet eliberat de ceață de aer de praf nu pare, doresc să înființeze, în ciuda răcirii; pentru a forma o ceață opțional walk prezența particulelor de praf, în jurul căruia se produce vaporii SSU-schenie. Același efect ca și un fir de praf, provocând electricitate molecule zori conjugate ale gazului. Dacă particulele alfa trec prin camera cu aer, abur suprasaturată format apoi pe calea ionilor α-particule condensate picăturile de apă din jurul lor, iar când latura cale luminii camerei fiecărei particule devine vizibilă sub forma unei benzi subțiri de ceață.
Folosit pentru aceste experimente camerei cu ceață (Schema de
Ernest Rutherford (1871 - 1937)
Acesta este prezentat în Fig. 16) A este un cilindru cu capac stivă lyannoy B; fundul cilindrului este un piston mobil V. Atunci când un piston se deplasează rapid fiind aerul umed răcit în camera datorită expansiunii și stand-vitsya suprasaturat cu vapori de apă. Fig. 17 prezintă una dintre imagini carari-particule alfa. Având în vedere că, vedem că calea a-particule sunt simple. În același timp, după cum arată teoria, fiecare particulă în pro-înșirarea modul în care aerul poate ajunge la 11 cm, trebuie să îndeplinească sute de mii de atomi. În cazul în care, cu toate acestea, este o cale dreaptă, se poate explica doar prin faptul că alfa-particula-strâmtoarea se topește skvozatomy.
Mai aproape este-aderenta a acestui fenomen a demonstrat că atunci când trecătorii Denia fascicul de raze paralele printr-un strat de gaz sau o placă subțire de metal ică extindere grinzi nu au paralele, dar nu-mai divergente: se spune împrăștierea alfa-particule, adică. e. abaterea de la calea sa inițială.
Fig. Camera 16. Circuitul nor
Cu toate acestea, unghiurile de deviere, în general, sunt mici, dar există întotdeauna un număr mic de particule (aproximativ unul din opt mii), care-nyayutsya Discrepanța este foarte puternică, chiar și unele particule aruncate înapoi, ca și în cazul în care pe cale de a le îndeplini ceva solid, impenetrabil. Unele FOTOGRAFIA-fiyah aceste ascuțite de deviere a-particule vizibile în mod clar (fig. 18).
Același lucru poate fi cauzata de brusca-ing o schimbare în direcția de particule alfa? Este ușor de înțeles că, în general, neniya Interacțiunea electrică numita discrepanță între alfa-particule atom porțiuni încărcate. O astfel de styami cha fi greu de electroni. Deoarece electronul masa de aproape 7500 de ori mai mică decât masa de particule alfa, astfel încât, chiar dacă particule alfa va zbura foarte aproape de electroni, îl respinge în direcția, dar direcția de mica va anula din drum.
Fig. 16. căi foto a-particule
Se presupune că-de deviere cauzată de interacțiunea α-particulă cu părțile atomii încărcați pozitiv a căror masă este în mod evident de același ordin ca și masa unei particule. În plus, trebuie să se presupună că masa ocupă o cantitate neglijabilă, deoarece în caz contrar nu ar putea percepe pentru a crea puternice de electroni-o cutie de izolare și o deviație mare ar fi fost imposibil.
Pe baza acestor considerente, Rutherford a propus diagrama structurii atomice follow conductoare. Atomul central este nucleu pozitiv-negativ încărcat în jurul căruia electronii se învârt în orbite diferite. Rotația rezultat al forței lor de atracție centru tahimetrică este echilibrată între nucleu și electroni, prin care electronii rămân pe-TION distantele definite de nucleu. Deoarece masa de electroni este foarte mică, aproape toată masa atomului este concentrată în nucleul său. Dimensiuni atom și părțile sale individuale sunt exprimate aproximativ prin următoarele numere: diametru
atom. - de ordinul 10 -8 cm, electronului de 10 -13 cm diametru și diametrul miezului de 10 -14 10 -12 cm Prin urmare, este clar că fracțiunea nucleu și electroni la numarul toryh, după cum se va vedea în continuare, relativ mici, Aceasta reprezintă doar o mică parte din spațiul total ocupat de STEM B atomic.
Fig. 18. căi foto a două alfa-particule
Structura circuitului propus de atom Rutherford sau obișnuit spus modelul atomic explică ușor fenomenul descris mai sus Deviație a-particule. Într-adevăr, mărimea nucleului și electronii sunt foarte mici în comparație cu dimensiunea atomului, care sunt definite cel mai îndepărtat-op biți de electroni de bază; cu toate acestea durere shinstvo-a-particule zboară prin atomi fără deviere apreciabilă. Numai în acele cazuri în care α-particula este foarte aproape de nucleu, repulsia electrică determină o deviere bruscă de la calea sa inițială.
Fig. 19. Modalități de a-particule în interiorul atomului
Fig. 19 prezintă traiectoria alfa-particulelor în proletarilor lor prin atom. cercuri negre denota electroni, Joc lumina torsiune în centrul figurii - atomul de bază. Particulele A și B doar ușor deviate la întâlnirea cu electroni; particula B p ezko Discrepanța-nyaetsya, încărcat pozitiv nucleu întâlnit.
Astfel, studiul dispersiei α-particule pe teoria atomica nucleare put roan. De atunci, această teorie are atât de multe dovezi diferite, care este în prezent în corectitudinea ei nu poate fi pusă la îndoială.