Внутренняя структура и квантовая теория атома

Uncategorized

В 1897 году Дж. Дж. Томсон , исследуя катодные лучи , открыл электроны и пришел к выводу, что они есть в каждом атоме. Таким образом, он опроверг тезис о том, что атомы являются первичными неделимыми элементами материи. Он создал первую модель строения атома, в которой отрицательно заряженные электроны плавают в однородной положительно заряженной сфере. Эта модель была опровергнута в 1909 году Хансом Гейгером , Эрнестом Марсденом и Эрнестом Резерфордом, когда они засыпали золотую фольгу альфа-частицами. обнаружили, что небольшая часть альфа-частиц отражается, что противоречит предсказанию модели Томсона. Основываясь на этих результатах, Резерфорд создал новую модель атома, в которой положительный заряд и большая часть массы атома сосредоточены в небольшом ядре в его центре, а отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг ядра. Уже использует преимущества квантовых технологий, для более подробной информации нужно перейти на сайт.

В 1913 году Фредерик Содди , изучая продукты радиоактивного распада , обнаружил, что атомы каждого элемента могут существовать в нескольких формах, немного различающихся по своей атомной массе. Термин изотоп (от греч. Isos topos — «там же») предложил ему шотландский писатель и врач Маргарет Тодд (1859–1918). Дж. Дж. Томсон разработал метод разделения атомов в соответствии с их отношением массы к заряду в ионизированных газах , что позволило открыть стабильные изотопы

Модель атома водорода Бора , показывающая скачок электрона между орбитами и испускание фотона определенной энергии
В то же время в 1913 г. физик Нильс Бор предложил объяснять наличие спектральных линий в спектрах излучения элементов, выдвигая гипотезу о существовании набора допустимых орбит, по которым электроны могут вращаться вокруг ядра атома. В его модели каждый электрон должен был поглотить или испустить фотон определенной энергии, чтобы прыгать между орбитами

Используя эту модель, Гилберт Ньютон Льюис в 1916 году предложил объяснение сущности химических связей как обмена и совместного использования электронов на высших атомных орбитах. В 1919 году Ирвинг Ленгмюр предложил объяснение периодичности свойств элементов как эффект группировки электронов на определенных орбитах, образующих электронные оболочки

В 1922 году эксперимент Штерна-Герлаха показал, что направление магнитного вектора дипольного момента атомов квантовано . Магнитное поле особой формы разделяло проходящий через них поток атомов серебра на два отдельных луча. Согласно классической механике, такого явления не должно происходить, потому что магнитный момент каждого атома должен иметь возможность указывать в любом направлении, а взаимодействие с внешним магнитным полем может только расширять поток атомов в каком-то направлении. Вместо этого атомы были разделены на две группы, в которых вектор магнитного момента был направлен вверх или вниз

В 1924 году Луи де Бройль предположил, что все частицы могут вести себя как волны . В 1926 году Эрвин Шредингер развил эту идею, представив математическую модель атома, в которой движение электронов описывалось функциями стоячих волн . Следствием описания частиц в виде волны, что он стал математически невозможно , чтобы определить их положение и импульс одновременно, который был сформулирован как принцип неопределенности по Вернера Гейзенберга в 1926 году. Согласно ему, при увеличении точности измерения положения одновременно снижается и точность измерения количества движения, и наоборот.. Модель Шредингера решила проблемы, с которыми сталкивались предыдущие модели при объяснении спектральных линий атомов тяжелее водорода . В настоящее время предполагается, что он действует

Изобретение масс-спектрометра позволило точно измерять абсолютные атомные массы . Это устройство использует магнитное поле, чтобы отклонить траекторию движения ионов, и степень отклонения зависит от отношения заряда иона к массе. Фрэнсис Уильям Астон был первым, кто с его помощью доказал, что изотопы имеют разные массы и что различия в их массах кратны одной и той же массе. В 1932 году физик Джеймс Чедвик объяснил эти различия, открыв нейтрон — электрически нейтральную частицу, похожую на протон . Изотопы оказались атомами с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов в ядре

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector