Rutherford sayari mfano wa chembe Rutherford mfano

Uvumbuzi katika uwanja wa muundo atomic ilikuwa hatua muhimu katika maendeleo ya fizikia. umuhimu mkubwa ni mfano Rutherford. Atom kama mfumo wa chembe na vipengele vyake kuwa alisoma kwa karibu zaidi na kwa kina. Hii imesababisha kuanzishwa mafanikio ya sayansi kama fizikia ya nyuklia.

mawazo ya kale kuhusu muundo wa mambo

dhana kwamba miili jirani zinajumuisha chembe vidogo yaliyofanywa katika nyakati za zamani. Wasomi kisha chembe kuwakilishwa kama ndogo chembe hazigawanyiki wa dutu yoyote. Walisema kuwa hakuna kitu katika ulimwengu ni ndogo kwa ukubwa kuliko chembe. maoni kama hayo hufanyika na wanasayansi kubwa Kigiriki na wanafalsafa - Democritus, Lucretius, Epicurus. Hypotheses wasomi hawa leo imeungana chini ya jina "antique atomism."

uwakilishi medieval

zamani kupita, na katika Enzi za Kati pia walikuwa wanasayansi ambao walionyesha mawazo tofauti kuhusu muundo wa suala hilo. Hata hivyo, predominance ya maoni ya kidini na falsafa ya nguvu ya kanisa katika kipindi cha historia katika chipukizi jaribio lolote la kuzuia na matarajio ya akili ya binadamu na matokeo ya kimwili ya sayansi na uvumbuzi. Kama inajulikana, medieval Inquisition pabaya sana tabia na wawakilishi wa dunia ya kisayansi kwa wakati. Bado ni kusema kwamba huo wote akili mkali alikuja na wazo la kale la odelbara wa chembe.

Mafunzo ya umri 18-19

karne ya 18 ulikuwa na uvumbuzi mkubwa katika uwanja wa muundo msingi wa suala hilo. Kwa kiasi kikubwa kutokana na juhudi za wanasayansi kama vile Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov na Dzhon Dalton. Kujitegemea ya kila mmoja, walikuwa na uwezo wa kuthibitisha kwamba atomi kweli zipo. Lakini swali la muundo wao wa ndani walibaki wazi. mwisho wa karne ya 18 ulikuwa na kama tukio kubwa la dunia ya kisayansi, kama ugunduzi wa D. I. Mendeleevym mara kwa mara meza ya vipengele kemikali. Ilikuwa kweli nguvu mafanikio huo kuinua pazia katika kuelewa kuwa atomi zote zina asili moja, kwamba yanahusiana na kila mmoja. Baadaye, katika karne ya 19, hatua nyingine muhimu katika unraveling muundo wa chembe na ushahidi kwamba muundo wa yeyote katika wao ni sasa elektroni. kazi ya wanasayansi wa kipindi hiki zinazozalishwa rutuba ya ardhi kwa ajili ya uvumbuzi wa karne ya 20.

majaribio Thomson

British mwanafizikia Dzhon Tomson mnamo mwaka wa 1897 imeonekana kuwa muundo wa chembe ni pamoja elektroni na chaji hasi. Katika hatua hii, dhana ya uongo ambayo chembe - divisibility kikomo dutu yoyote hatimaye kuharibiwa. Je Thomson alikuwa na uwezo wa kuthibitisha kuwepo kwa elektroni? Scientist kuweka katika majaribio yake katika wenye rarefied gesi electrodes na umeme wa sasa kupita. Matokeo yake ni rays cathode. Thomson makini tabia zao na kugundua kwamba wao ni mkondo wa chembechembe kushtakiwa kwamba hoja kwa kasi kubwa. Sayansi itaweza kufanya mahesabu wingi wa chembe hizi na malipo yao. Pia aligundua kwamba hawawezi kuongoka katika chembe upande wowote, kama malipo ya umeme - ni msingi wa asili yao. Hivyo walikuwa elektroni ni wazi. Thomson pia ni Muumba wa kwanza atomia muundo mfano duniani. Kulingana na hayo, chembe - tone chaji chanya jambo, ambayo ni kusambazwa elektroni kwa usawa chaji hasi. Hii inaelezea muundo wa jumla wa atomi neutral, kama madai ya kinyume kufuta kila mengine nje. Majaribio Dzhona Tomsona akawa umuhimu thamani sana kwa ajili ya utafiti zaidi ya muundo wa chembe. Hata hivyo, maswali mengi hayakujibiwa.

utafiti Rutherford

Thomson aligundua kuwepo kwa elektroni, lakini hakuweza kupata katika chembe chaji chanya chembe. Ernest Rutherford kusahihishwa makosa haya katika 1911. Wakati wa majaribio ya kusoma kazi ya alpha-chembe katika gesi, ni kupatikana kuwa kuna chembechembe katika chembe, chaji chanya. Rutherford iligundua kuwa kwa kupitisha boriti kwa njia ya gesi au kwa njia ya sahani nyembamba ya chuma ni kupotoka kwa kasi ya madogo kiasi cha chembe kutoka njia ya harakati. Wao tu kurusha nyuma. mwanasayansi alitambua kwamba tabia hii ni kutokana na mapigano na chembe chaji chanya. majaribio hayo itawezesha Fizikia mfano muundo wa chembe Rutherford.

sayari mfano

Sasa Academic tofauti kidogo kutoka kwa mawazo yaliyotolewa na John Thomson. mifano mbalimbali ya chuma na atomi zao. uzoefu Rutherford ulimruhusu kujenga nadharia mpya kabisa katika fani hii. Discovery mwanasayansi walikuwa muhimu kwa maendeleo zaidi ya fizikia. Rutherford mfano inaeleza chembe kama kiini kutupa katika kituo na kuhamia karibu elektroni. msingi ina chaji chanya na elektroni - hasi. Model chembe Rutherford alishika elektroni kupokezana karibu msingi juu ya trajectories fulani - mizunguko. Ufunguzi mwanasayansi kusaidiwa kueleza sababu ya kupotoka wa chembechembe Alpha na ilikuwa msukumo kwa ajili ya maendeleo ya nadharia ya nyuklia wa chembe. Katika Rutherford mfano atomia mlinganisho na mwendo wa sayari ya mfumo wa jua kuzunguka jua. Ni sahihi sana na kulinganisha ya wazi. Kwa hiyo Rutherford mfano chembe ambayo moves pamoja obiti kuzunguka kiini, ilikuwa jina dunia.

Kazi ya Niels Bohr

Miaka miwili baadaye, Denmark mwanafizikia Niels Bohr alijaribu kuchanganya dhana ya muundo wa chembe na mali quantum ya mwanga. Rutherford mfano nyuklia ya atomu ilikuwa kuweka wanasayansi katika misingi ya nadharia yake mpya. Katika Bohr kudhani atomi zinahusu msingi na mizunguko mviringo. Kama harakati trajectory inaongoza kwa kuongeza kasi ya elektroni. Aidha, mahusiano Coulomb wa chembechembe hizi na kituo cha chembe huambatana na uumbaji na matumizi ya nishati ya kudumisha anga sumakuumeme shamba yanayotokana na mwendo wa elektroni. Katika hali kama hiyo, chembe chaji hasi lazima milele kuanguka katika kiini. Lakini hii haina kutokea, kuonyesha kwamba utulivu mkubwa wa atomi vile mifumo. Niels Bohr waligundua kwamba sheria ya Thermodynamics classical, ilivyoelezwa na equations Maxwell ya kufanya kazi katika hali ya subatomic. Kwa hiyo, wanasayansi yaliyowekwa kuleta sheria mpya ambayo ingeweza kufanya chembe ya msingi katika dunia.

postulates Bohr ya

Kwa kiasi kikubwa kutokana na ukweli kwamba kulikuwa na mfano wa Rutherford, chembe na vipengele vyake wamekuwa pia alisoma, Niels Bohr alikuwa na uwezo wa mbinu kuundwa postulates yake. kwanza ya mataifa haya kuwa chembe ina hali stationary ambayo haina kubadilisha nishati yake na elektroni hivyo anatembea katika obiti bila kubadilisha trajectory yake. Kwa mujibu wa kudai pili, kipindi cha mpito elektroni kutoka obiti mmoja hadi mwingine hutokea kutengwa au nishati ngozi. Ni sawa na tofauti ya nishati kati ya kabla na kufanikiwa majimbo ya atomu. Katika hali hii, kama elektroni jumps karibu na msingi wa obiti, ni lilio nguvu (fotoni), na kinyume chake. Licha ya ukweli kwamba harakati ya elektroni vigumu inafanana orbital trajectory ya kutupa madhubuti circumferential ufunguzi Bohr iwezekanavyo ili kupata maelezo bora kwa kuwepo kwa line wigo wa chembe hidrojeni. Wakati huo huo, madaktari Hertz na Frank, ambaye aliishi nchini Ujerumani, alithibitisha mwanasayansi Niels Bohr kuhusu kuwepo kwa stationary, majimbo imara ya atomu na uwezekano wa mabadiliko katika maadili ya nishati ya atomiki.

Ushirikiano kati ya wanasayansi wawili

Kwa njia, Rutherford kwa muda mrefu hakuweza kuamua malipo ya kiini. Wanasayansi Marsden na Geiger alijaribu kufanya madai ya kuvuka kuangalia ya Ernest Rutherford, na matokeo yake ya majaribio makini na ya kina na hesabu kuja na hitimisho kwamba ni msingi wa tabia kuu ya chembe, na inalenga malipo yake yote. Baadaye ilikuwa imeonekana kuwa malipo ya nyuklia ni kiidadi sawa na thamani ya idadi ordinal ya kipengele katika meza ya mara kwa mara D. I. Mendeleeva. Jambo la kushangaza, Niels Bohr karibuni alikutana na Rutherford na kikamilifu alikubaliana na maoni yake. Hatimaye, wanasayansi kwa muda mrefu kazi pamoja katika maabara hiyo. mfano Rutherford ya atomu kama mfumo yenye msingi kushtakiwa chembe - wote Niels Bohr kuchukuliwa haki na kwa ajili ya wote kuweka kando mfano wao elektroniki. shughuli za pamoja za utafiti wa wanasayansi imekuwa na mafanikio makubwa na ina matokeo mazuri. Kila mmoja wao kutumbukia katika utafiti wa mali ya chembe ya msingi na walifanya ugunduzi kubwa la sayansi. Baadaye, Rutherford aligundua na imeonekana uwezekano wa kupanua msingi, lakini hiyo ni mada kwa makala nyingine.