Thomson raksturlielumu atomu modelis, eksperimenti, postulāti

The Thomson atomu modelis pasaulē tika atzīts par pirmo gaismu par protonu un elektronu konfigurāciju atoma struktūrā. Ar šo priekšlikumu Thomson ierosināja, ka atomi bija viendabīgi un viendabīgā veidā saturēja pozitīvu lādiņu, katram atoms saturot nejaušus elektronus..

Lai to aprakstītu, Thomson salīdzināja savu modeli ar plūmju pudiņiem. Šis simbols vēlāk tika izmantots kā alternatīvs modeļa nosaukums. Tomēr, pateicoties vairākām pretrunām (teorētiskām un eksperimentālām) par elektrisko lādiņu sadalījumu atomā, Thomson modelis tika atbrīvots 1911. gadā..

Indekss

• 1 Izcelsme
• 2 Raksturojums
• 3 Eksperimenti modeļa izstrādei
  • 3.1 Katoda stari
  • 3.2 Izmeklēšana izmeklēšanā
  • 3.3 Eksperimenta atkārtošana
• 4 Postulē
• 5 Pretrunīgs modelis
• 6 Ierobežojumi
  • 6.1 Rutherfod pētījumi
  • 6.2 Jauns priekšlikums
• 7 Interesanti raksti
• 8 Atsauces

Izcelsme

Šo atomu modeli 1904. gadā ierosināja angļu zinātnieks Džozefs Džons "J.J." Thomson, kura mērķis bija izskaidrot atomu sastāvu, pamatojoties uz jēdzieniem, kuriem līdz tam bija zināšanas..

Turklāt Thomson bija atbildīgs par elektrona atklāšanu 19. gadsimta beigās. Jāatzīmē, ka Thomson atomu modelis tika ierosināts neilgi pēc elektrona atklāšanas, bet pirms tam, kad bija zināms atomu kodols.

Tāpēc priekšlikums sastāvēja no visu negatīvo lādiņu izkliedētas konfigurācijas atomu struktūrā, kas savukārt sastāvēja no vienotas pozitīvas lādiņa masas..

Funkcijas

- Atomam ir neitrāla uzlāde.

- Ir pozitīva lādiņa avots, kas neitralizē elektronu negatīvo lādiņu.

- Šis pozitīvais lādiņš ir vienmērīgi sadalīts atomā.

- Thomson vārdos, "negatīvi elektrificētie asinsķermenīši" - tas ir, elektroni - ir ietverti vienotā pozitīvā lādiņa masā..

- Elektroni var brīvi iegūt atoma iekšienē.

- Elektroniem bija stabila orbīta, arguments, kas balstīts uz Gauss likumu. Ja elektroni pārvietojās pozitīvajā "masā", iekšējie spēki elektronos tika līdzsvaroti ar pozitīvo lādiņu, kas tika automātiski radīts ap orbītu.

- Thomson modelis Anglijā tika pazīstams kā plūmju pudiņu paraugs, jo Thomson ierosinātā elektronu izplatība bija līdzīga plūmju izvietojumam minētajā desertu..

Eksperimenti modeļa izstrādei

Thomson veica vairākus testus ar katodstaru lampām, lai pārbaudītu subatomisko daļiņu īpašības un izveidotu viņa modeļa pamatus. Katodstaru lampas ir stikla caurules, kuru gaisa saturs ir gandrīz pilnībā iztukšots.

Šīs caurules tiek elektrificētas ar akumulatoru, kas polarizē cauruli, lai iegūtu negatīvu lādēšanas galu (katodu) un pozitīvi uzlādētu galu (anodu).

Tie ir arī noslēgti abās pusēs un tiek pakļauti augstiem sprieguma līmeņiem, elektrifikējot divus elektrodus, kas novietoti uz ierīces katoda. Šī konfigurācija izraisa daļiņu kūļa cirkulāciju no katoda līdz caurules anodam.

Katoda stari

Šāda veida rīku nosaukumam ir izcelsme, jo tos sauc par katoda stariem, jo ​​caurules iekšpusē ir izejas punkts. Krāsojot caurules anodu ar materiālu, piemēram, fosforu vai svinu, pozitīva gala rezultātā rodas reakcija, kad daļiņas saduras ar to.

Savos eksperimentos Thomson noteica staru novirzi no ceļa no katoda līdz anodam. Vēlāk Thomson centās apstiprināt šo daļiņu īpašības: būtībā elektrisko lādiņu un reakciju starp tām.

Angļu fiziķis novietoja divas elektriskās plāksnes ar pretēju uzlādi caurules augšējā un apakšējā galā. Sakarā ar šo polarizāciju gaisma tika novirzīta uz pozitīvi uzlādētu plāksni, kas novietota uz augšējās pieturas.

Tādā veidā Thomson parādīja, ka katodstaru veido negatīvi lādētas daļiņas, kas pretējā uzlādes dēļ tika piesaistītas pozitīvi uzlādētajai plāksnei..

Pētniecības attīstība

Thomson attīstīja savus pieņēmumus un pēc šī secinājuma abus caurules malas novietoja divus magnētus. Šī iekļaušana ietekmēja arī dažas katoda staru novirzes.

Analizējot saistīto magnētisko lauku, Thomson varēja noteikt subatomisko daļiņu masas un uzlādes attiecību un konstatēja, ka katras subatomiskās daļiņas masa bija nenozīmīga salīdzinājumā ar atomu masu..

J.J. Thomson izveidoja ierīci, kas bija pirms izgudrojuma un pilnveidota tā, kas tagad ir pazīstama kā masas spektrometrs.

Šī ierīce precīzi novērtē attiecību starp jonu masu un uzlādi, kas dod ārkārtīgi noderīgu informāciju, lai noteiktu dabā esošo elementu sastāvu..

Atkārtojiet eksperimentu

Thomson to pašu eksperimentu veica vairākkārt, modificējot metālus, kurus viņš izmantoja elektrodu ievietošanai katodstaru lampā..

Visbeidzot, viņš noteica, ka staru kūļa īpašības paliek nemainīgas, neatkarīgi no elektrodiem izmantotā materiāla. Tas nozīmē, ka šis faktors nebija noteicošais eksperimenta izpildē.

Thomson pētījumi bija ļoti noderīgi, lai izskaidrotu dažu vielu molekulāro struktūru, kā arī atomu saites veidošanos.

Postulē

Thomson modelis apvienoja vienā paziņojumā britu zinātnieka Džona Daltona labvēlīgos secinājumus par atomu struktūru un norādīja uz elektronu klātbūtni katrā atomā.

Turklāt Thomson veica arī vairākus pētījumus par neona gāzu protoniem un tādējādi demonstrēja atomu elektrisko neitralitāti. Tomēr pozitīvais uzlāde uz atomu tika ierosināts kā vienota masa, nevis kā daļiņas.

Thomson eksperiments ar katoda stariem ļāva izteikt šādus zinātniskos postulātus:

- Katoda staru veido negatīvas lādiņa subatomiskās daļiņas. Thomson sākotnēji šīs daļiņas definēja kā "korpusus"..

- Katras subatomiskās daļiņas masa ir tikai 0,0005 reizes lielāka par ūdeņraža atoma masu.

- Šīs subatomiskās daļiņas ir atrodamas visos visu Zemes elementu atomos.

- Atomi ir elektriski neitrāli; tas ir, "korpusu" negatīvā lādiņa tiek pielīdzināta protonu pozitīvajam lādiņam.

Pretrunīgs modelis

Thomson atomu modelis zinātnieku aprindās izrādījās ļoti pretrunīgs, jo tas bija pretrunā ar Daltona atomu modeli.

Pēdējais apgalvoja, ka atomi bija nedalāmas vienības, neskatoties uz kombinācijām, kas var rasties ķīmisko reakciju laikā.

Tādējādi Daltons neapdomāja, ka atomos ir subatomiskās daļiņas, piemēram, elektroni.

Turpretī Thomson atrada jaunu modeli, kas pēc elektrona atklāšanas sniedza alternatīvu atomu un subatomisko kompozīciju..

Thomson atomu modeli ātri atklāja simbols ar populāro angļu deserta "plūmju pudiņu". Pudiņu masa simbolizē atomu neatņemamu skatījumu, un plūmes pārstāv katru no elektroniem, kas veido atomu.

Ierobežojumi

Thomson ieteiktais modelis tajā laikā bija ļoti populārs un akceptēts, un tas kalpoja kā sākumpunkts, lai izmeklētu atomu struktūru un precizētu saistītās detaļas.

Galvenais modeļa akceptēšanas iemesls bija tas, cik labi tas pielāgots Thomson katoda staru eksperimentu novērojumiem.

Tomēr šim modelim bija svarīgas uzlabošanas iespējas, lai izskaidrotu elektrisko lādiņu sadalījumu atomā, gan pozitīvās, gan negatīvās maksas.

Rutherfoda pētījumi

Vēlāk, 1910. gada desmitgadē, Thomson vadītā zinātniskā skola turpināja atomu struktūras modeļu izpēti.

Tādā veidā Ernests Rutherfords, bijušais Thomson students, noteica Thomson atomu modeļa ierobežojumus britu fiziķa Ernesta Marsdenā un vācu fiziķim Hansam Geigeram..

Zinātnieku trio veica vairākus eksperimentus ar alfa (α) daļiņām, tas ir, ar 4He molekulu jonizētajiem kodoliem bez elektronu apvalka ap tiem.

Šāda veida daļiņas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem, tāpēc dominē pozitīvā lādiņa. Alfa daļiņas rodas kodolreakcijās vai eksperimentos ar radioaktīvo sabrukumu.

Rutherford izstrādāja sistēmu, kas ļāva novērtēt alfa daļiņu uzvedību, šķērsojot cietas vielas, piemēram, zelta loksnes..

Ceļa analīzē tika konstatēts, ka, šķērsojot zelta loksnes, dažas daļiņas parādīja novirzes leņķi. Citos gadījumos arī šoka elementā tika uztverts neliels piepeši.

Pēc pētījumiem ar alfa daļiņām Rutherfod, Marsden un Geiger bija pretrunā ar Thomson atomu modeli un ierosināja jaunu atomu struktūru.

Jauns priekšlikums

Rutherfordas un viņa kolēģu pretprofilā bija tas, ka atoms sastāvēja no neliela, augsta blīvuma kodola, kurā ap to koncentrējās pozitīvi lādiņi un elektronu gredzens..

Rutherfordas atomu kodola atklāšana radīja jaunu gaisu zinātnieku aprindām. Tomēr gadus vēlāk šis modelis tika atsaukts un aizstāts ar Bohr atomu modeli.

Interesanti raksti

Schrödinger atomu modelis.

Broglijas atomu modelis.

Čadvika atomu modelis.

Heisenbergas atomu modelis.

Perrina atomu modelis.

Daltona atomu modelis.

Dirac Jordan atomu modelis.

Demokrātu atomu modelis.

Bohr atomu modelis.

Atsauces

1. Elektronu un kodolu atklāšana (s.f.). Saturs iegūts no: khanacademy.org
2. J.J. Thomson Atomu teorija un biogrāfija (s.f.). Saturs iegūts no: thinkco.com
3. Mūsdienu atomu teorija: modeļi (2007). Saturs iegūts no: abcte.org
4. Thomson atomu modelis (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Saturs iegūts no: britannica.com
5. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Thomson atomu modelis. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
6. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija (2018). Plūmju pudiņu modelis. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org