Информация » История развития естественных наук в Средневековье » Строение атома. Планетарная модель атома

Строение атома. Планетарная модель атома
Страница 2

Вид атомов с данными числами протонов и нейтронов называют нуклидом.

Значение атомного веса в таблице элементов почти всегда выражается дробным числом. Это объясняется тем, что почти каждый элемент в действительности состоит из нескольких разновидностей этого элемента, имеющих одинаковый электрический заряд, но различную массу, т.е. одинаковое количество протонов в ядре, но различное количество нейтронов. Разновидности химического элемента, имеющие в ядре атома одинаковое количество протонов, но различное количество нейтронов, называются изотопами.

Все изотопы данного элемента размещаются в одной клетке таблицы элементов периодической системы. Дробное значение атомного веса элемента и отражает в этом случае среднее значение атомного веса всех изотопов данного элемента. В настоящее время известно более 1500 изотопов, из них не более 300 стабильных (ядра которых в течение длительного промежутка времени не претерпевают изменений), остальные являются радиоактивными (ядра которых со временем распадаются).

Планетарную модель строения атома первым предложил Ж. Перрен, пытаясь объяснить наблюдаемые свойства орбитальным движением электронов. Но В. Вин посчитал ее несостоятельной. Во-первых, электрон при вращении согласно классической электродинамике должен непрерывно излучать энергию и, в конце концов, упасть на ядро. Во-вторых, из-за непрерывной потери энергии излучение атома должно иметь непрерывный спектр, а наблюдается линейчатый спектр.

Опыты по прохождению а – частиц через тонкие пластинки из золота и других металлов провели сотрудники Э. Резерфорда Э. Марсден и Х. Гейгер (1908).

Они обнаружили, что почти все частицы проходят через пластинку свободно, и только 1/10 000 из них испытывает сильное отклонение – до 150°. Модель Томсона это не могла объяснить, но Резерфорд, его бывший ассистент, сделал оценки доли отклонений и пришел к планетарной модели: положительный заряд сосредоточен в объеме порядка 10-15 со значительной массой [5, с. 194].

Считая орбиты электронов в атоме закрепленными, Томсон в 1913 г. тоже пришел к планетарной модели строения атома.

Но, решая задачу на устойчивость такого атома с использованием закона Кулона, он нашел устойчивую орбиту лишь для одного электрона. Ни Томсон, ни Резерфорд не могли объяснить испускание а – частиц при радиоактивном распаде – выходило, что в центре атома должны быть и электроны?!

Об этом говорила и М. Склодовская-Кюри. Резерфорд принял это, но ему пришлось приписать электронам функцию склеивания ядер, чтобы кулоновское отталкивание не развалило ядро. Эти модели не позволяли получить количественные результаты, соответствующие опытам. В 1913 г. придали вес модели Резерфорда некоторые опытные данные по радиоактивным явлениям. Его ассистент Г. Мозли измерил частоту спектральных линий ряда атомов Периодической системы и установил, что «атому присуща некая характерная величина, которая регулярно увеличивается при переходе от атома к атому. Это количество не может быть ни чем иным, как только зарядом внутреннего ядра» [Цит. по: 5, с. 194].

Построение теории строения атома на основе планетарной модели наталкивалось на обилие противоречий.

Сначала датский физик Н. Бор пытался применить классическую механику и электродинамику к задаче о торможении заряженных частиц при движении через вещество, но при заданном значении энергии электрона появлялась возможность приписывать ему произвольные параметры орбиты (или частоты), что приводило к парадоксам.

Планетарная модель строения атома Резерфорда оказывалась несовместимой с электродинамикой Максвелла.

Страницы: 1 2 3


Похожие материалы:

Методы изучения наследственности человека
· Генеалогический метод— составление родословного дерева многих поколений и изучение типа наследования (доминантный или рецессивный, сцепленный с полом или аутосомный), частоты и интенсивности проявления наследственных свойств. Результато ...

Гигиена и санитария
При содержании птиц лучше быть фанатичным чистюлей, чем прибегать к дезинфекции от случая к случаю. Гигиена заключается в частой уборке клеток - это более важно для борьбы с распространением болезней, чем использование дезинфектантов. Пер ...

Дактилоскопическая идентификация человека.
Целью использования новых методов в судебно-медицинской экспертизе вещественных доказательств является повышение идентификационных возможностей. Значительная перспектива в этом направлении появилась прежде всего за счет использования дост ...