Головна
ГоловнаІсторіяІсторія науки і техніки → 
« Попередня Наступна »
Азімов Айзек. Світи всередині світів. Історія відкриття і підкорення атомної енергії / Пер. з англ. С. Федорова. - М.: ЗАТ Центр-поліграф. - 172 с., 2004 - перейти до змісту підручника

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.

Навпаки, такі зіткнення відбувалися досить рідко. Все це означало, що масивна частина атома досить маленька і займає небагато місця. Велика частина потоку альфа-часток проходила через атом, навіть близько до неї не наближаючись.

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 »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " Структура атома "
  1. Азімов Айзек. Світи всередині світів. Історія відкриття і підкорення атомної енергії / Пер. з англ. С. Федорова. - М.: ЗАТ Центр-поліграф. - 172 с., 2004

  2. Протон
    структуру атома, стало ясно, що позитивні промені - потік атомних ядер, у яких відсутній ряд електронів. Ці ядра мали різну величину. Чи були ці ядра цілими - чимось Ірода ізотопів різних елементів? Або складалися з деякого числа дрібніших частинок, з'єднаних певним обра-: юм? Чи могло бути так, що ядра зобов'язані своїм позитивним електричним нарядом часткам,
  3. ГРОМАДЯНИ ВСЕСВІТУ
    атома залежить від складності союзу, в якому він перебуває: чим складніше союз, тим складніше діяльність і відчуття атома. Ось зразкове грубе зображення поступово ускладнюється життя атома. (Початок невідомо). 1. Життя у частці світлоносного ефіру. Існування протягом децілліонов років, а далі - розпад на більш прості частинки або вступ в комбінацію більш складну.
  4. АТОМНИЙ ВЕС
    атомами »від грецького слона« неподільний ». Тільки в 1808 році з'явилося досить обгрунтоване тлумачення «атомної теорії». Саме в цей рік англійський хімік Джон Дальтон (1766 - 1844) опублікував першу книгу, цілком присвячену даного предмета. Він припустив, що кожен елемент складається з особливого типу атомів. Атоми одного елемента відрізняються від атома будь-якого іншого елемента.
  5. Механіцизм і сучасні уявлення про речовину.
    Структурний рівень, використана Ціолковським, мала б залишитися в XIX столітті. Однак подібні думки висловлювали й філософи другої половини XX століття. Порівняємо думки К. Ціолковського та Б. Рассела. Ціолковський ставив запитання: «Яка ж різниця між живим і мертвим, між процесами в неорганізованої і організованою матерії? Хіба інші атоми в них, хіба інші між ними зіткнення? »
  6. ПРИМІТКИ І КОММЕНТАРІІ4
    структури матерії, принципи збереження енергії та імпульсу виконуються лише статистично. Див про цю гіпотезу: Г. А. К р а м е р с, X. Г о л ь з т. Будова атома і теорія Бора. М. - Л.: Госиздат, 1926; Д ж. Слетер. Електронна структура молекул. М.: Світ, 1965. 4. Згадані тут роботи Шредінгера маються на російських перекладах в збірках: Е. Шредінгер. Вибрані праці з квантової
  7. Принцип найпростіших конструкції
    структура чи конструкція живої системи, яку ми дійсно знаходимо в природі, є найпростішою з можливих структур або конструкцій, здатних виконувати дану функцію або структуру функцій
  8. 1.1. ФІЛОСОФСЬКІ КОНЦЕПЦІЇ ЛЮДИНИ. ЕВОЛЮЦІЯ УЯВЛЕНЬ ПРО ЛЮДИНУ В історії філософської думки
    структурі людини, науку про людину з точки зору самого буття людини. Виникнувши на основі феноменології Е. Гуссерля, філософії життя, екзистенціалізму, філософська антропологія розглядає людину як духовного атома, сутність якого замикається в ньому самому. Духовний початок первинно в людині. Дослідження людської сутності завершується в філософської антропології
  9. Ділова активність
    структур (лінійна і функціональна структура). Ділова активність орієнтована на створення структури організації: структура визначається стратегією, цілями. Лідерство і ділова активність - дві сторони єдиного процесу керівництва. Лідерство складається з наступних компонентів: лідер, його послідовники, ситуація і завдання, група взаємодіючих людей. При цьому основою лідерства, яка
  10. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
    структуру слідчого апарату системи прокуратури РФ. 3. Назвіть структуру слідчого апарату системи МВС РФ. 4. Назвіть структуру слідчого апарату системи ФСБ РФ. 5. Назвіть структуру слідчого апарату системи ФСПП РФ. 6. Які установи, органи та посадові особи віднесені законом до органів дізнання? 7. У чому полягають повноваження органів
  11. 7) Принцип подвійності активного і пасивного начала24
    атома. Таким є, принаймні, будова атома згідно новітньої гіпотезі Резерфорда. Дж. Томпсон запропонував іншу гіпотезу, згідно з якою позитивний заряд електрики розподілений рівномірно по поверхні порівняно великої кулі, всередині якого навколо центру обертається безліч негативних електронів. Проте новітні спостереження Гейгера і Резерфорда25 над розсіюванням альфа-часток
  12. ТЕМА 8 Оформлення феодальних структур (IX-X) Регіональні особливості процесу становлення феодальних структур Становлення основ культури феодального часу
    структур (IX-X) Регіональні особливості процесу становлення феодальних структур Становлення основ культури феодального
  13. БЛУКАННЯ МАТЕРІЇ ЗА ЖИТТЯ ОДНОГО ІСТОТИ
    атома) в безпам'ятних частинах тваринного непомітно і є майже небуття. Перебування ж в розумовому апараті, хоча і періодичне, з проміжками небуття (міцний непритомність), зливається суб'єктивно в одну безперервну вищу життя. Тепер звернемося до земного тварині. Візьмемо хоч мозкової працюючий атом. Скільки він часу перебуває в організмі - невідомо. Ну, покладемо, один день. Наступні
© 2014-2022  ibib.ltd.ua