Головна |
« Попередня | Наступна » | |
Структура атома |
||
Після відкриття, що радіоактивні атоми випускають як позитивно, так і негативно заряджені частинки, стало ясно, що атоми містять обидва типи зарядів. Більше того, оскільки атоми в речовині зазвичай нейтральні, то вони повинні складатися з рівних кількостей позитивних і негативних зарядів. Виявилося, що тільки радіоактивні атоми, такі, як уран і торій, випускають позитивно заряджені альфа-частинки. Більша ж частина елементів, які не є радіоактивними, можуть випускати електрони. У 1899 році Дж.Дж. Томсон показав, що деякі метали без будь-яких слідів радіоактивності при впливі ультрафіолетових променів здатні випускати електрони (пізніше це явище назвали «фотоелектричним ефектом» '). Прагнучи пояснити це явище, Томсон припустив, що основна частина атома має позитивний заряд і зазвичай нерухома, крім неї, існують більш легкі електрони, які можуть легко відділятися. Вже в 1898 році Томсон показав, що атом дійсно являє собою згусток речовини, в якому зосереджений позитивний заряд, а окремі електрони перебувають у проміжках між ними, як родзинки в різдвяному пудингу. Зі спостережень Томсона випливало, що число електронів, кожен з яких володіє певним негативним зарядом, має відповідати величині позитивного заряду, що міститься в атомі. Якщо позитивний заряд дорівнює +5, то у атома має бути 5 електронів, необхідних для досягнення рівноваги. Загальний заряд атома тоді буде дорівнює 0, і він залишиться електрично нейтральним. Якщо з атома видалити електрон, то атомний заряд +5 буде врівноважуватися тільки 4 електронами із загальним зарядом -4. У цьому випадку результуючий заряд цілого атома буде +1. Однак, якщо в атом помістити додатковий електрон, заряд +5 буде урівноважений 6 електронами із загальним зарядом -6 і результуючий заряд атома буде -1. Такі електрично заряджені атоми були названі «іонами». Про їх існування вчені підозрювали ще з часів Фарадея. Фарадей встановив, що під впливом електричного поля атоми повинні були пройти через розчин, в результаті чого у різних полюсів збиралися метали і гази. Саме Фарадей вперше ввів для їх позначення термін «іон» ', що від грецького слова, що означає «мандрівник». Це слово запропонував Фарадею англійський учений Вільям Уівелл (1794 - 1866). У 1884 році шведський хи-НЕЙТРАЛЬНИЙ ATOM Кожна одиниця позитивного заряду врівноважується одиницею негативного заряду про 0 про У цьому випадку загальний заряд дорівнює +2-2 = 0 іонізованих АТОМ При видаленні електрона рівновага порушується Про про У цьому випадку загальний заряд дорівнює +2-2 = +1 мік Сванте Арреніус (1859 - 1927) почав Кперв детально розробляти теорію, засновану на гіпотезі, що ці іони - атоми або групи атомів, що несуть електричний заряд. Гіпотеза Аррениуса була доведена до кінця XIX століття. Виявилося, що існують позитивні іони, що складаються з атома або групи атомів, з яких вилучені один пли більш електронів, що знаходяться всередині атомів. Зустрічаються також негативні іони, які з окремих атомів або групи атомів, до яких доданий один або більше вільних електронів. Хоча запропонована Томсоном модель дозволяла пояснити існування іонів і той факт, що атоми здатні випускати електрони або поглинати їх, вона не була задовільною по всіх пунктах. У ході подальших досліджень отримали результати, які не збігалися з його словами про родзинках в пудингу. У 1906 році Резерфорд почав вивчати проходження масивних альфа-частинок че рез речовину. Коли альфа-частинки проходили через тонкий шар золота, вони проскакували так, ніби їх ніщо не затримувало. Здавалося, атомні частки відштовхують убік легкі електрони і ведуть себе так, ніби позитивно заряджене основне тіло атома, яке змалював Томсон, що не тверде, а м'яке і пухке. Проте у ряді випадків альфа-частка сильно відхилялася вбік, зіткнувшись з чимось, що перебуває в золотом шарі. Іноді вона навіть отпригівать тому. Дане явище показувало, що в кожному атомі існує щось таке ж потужне, як альфа-частинка. Наскільки ж великою була ця масивна частина атома? Вона не могла бути занадто велика, оскільки тоді альфа-частинки повинні були постійно стикатися з нею. У 1911 році Резерфорд опублікував повідомлення про результати досліджень. Він припустив, що майже вся маса атома повинна бути сконцентрована в дуже невеликій позитивно зарядженому ядрі, розташованому в його центрі. Діаметр ядра складав всього лише '/ ^ wo Діаметра атома. Вся решта атома Прилад Резерфорда для бомбардування золотої фольги альфа-частинками. Шматок радію в свинцевою коробці (1) випускає альфа-частинки, які проходять через тонкий шар золотої фольги (2). Ці частинки під різними кутами вдаряються про флуорссцеітіий екран (3); пизиваемие кожним ударом спалаху видно в мікроскоп (4). Внизу показані альфа-частинки, що зіштовхуються з ядром атома в золотій фользі
була заповнена дуже легкими електронами. Відповідно з міркуваннями Резерфорда, протилежними висновками Томсона, атом складається з одного позитивно зарядженого важкого ядра, оточеного хмаркою електронів. Ядра атомів несли позитивний заряд певної величини і врівноважувалися негативно зарядженими електронами. Запропонована Резерфордом модель атома пояснювала не лише існування іонів, про що писав Томсон, але й інші явища. Наприклад, якщо з атома віддалялися всі електрони, то залишалося тільки ядро, масивне, як атом, але таке маленьке, що могло проходити через речовину. З точки зору Резерфорда альфа-частинки і були такими «чистими ядрами * '. Ядерна модель атома, створена Резерфордом, вважається вірною і в наші дні.
|
||
« Попередня | Наступна » | |
|
||
Інформація, релевантна " Структура атома " |
||
|