Еще 150 лет назад ученые полагали, что атомы, входящие в состав всех веществ, неделимы по своей природе. Современная наука давно показала, что это не так. Все началось с открытия электрона.
В конце 19 века в тогдашней науке произошел настоящий переворот. Знаменитый ученый Дж.Дж. Томсон (лорд Кельвин) открыл электрон, микрочастицу, обладающую отрицательным зарядом. Согласно его теории, электроны присутствуют в каждом атоме. Отсутствие необходимого оборудования не позволяло точно определить, как располагаются эти частицы в атоме и движутся ли они. Физики могли лишь предаваться философским рассуждениям по этой теме.
Лорд Кельвин и предложил первую модель атома. Согласно его модели, атом представляет собой крупицу положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны. Многие сравнивают такой атом с кексом, в который вкраплены изюминки.
Английский физик Эрнест Резерфорд тоже занимался исследованиями атома. Его эксперименты разрушили один из постулатов физики микромира того времени. Этот постулат заключался в том, что атом - неделимая частица вещества.
К тому времени уже была открыта естественная радиоактивность некоторых химических элементов. Один из них Резерфорд и использовал для опыта. Результаты эксперимента позволили создать новую модель атома.
Резерфорд облучал золотую фольгу альфа-частицами. Получилось так, что некоторые из них могли свободно пройти через фольгу, а некоторые рассеивались под разными углами. Если бы атомы золота имели структуру, предложенную Томсоном, альфа-частица, которая имеет довольно большой диаметр, могла бы только отражаться под прямым углом. Модель Томсона оказалась неспособной объяснить это явление, поэтому Резерфорд предложил свою модель, которую он назвал планетарной.
Согласно ей, атом представляет собой ядро, вокруг которого вращаются электроны. Можно привести аналогию с Солнечной системой: планеты вращаются вокруг Солнца. Электроны движутся по собственным орбитам.
Планетарная модель атома хорошо согласовывалась со многими экспериментами, но объяснить долгое существование атома она не могла. Все дело в устаревших классических представлениях об атоме. Электрон, двигаясь по орбите, должен излучать (отдавать) энергию. Через малое время (около 0,00000001 сек) он должен упасть на атом, вследствие чего существование последнего прекратится. Но почему тогда все мы до сих пор существуем и не распались на мельчайшие частицы? Ответ на этот вопрос дала квантовая теория Бора.
Сегодня существует множество моделей атома и атомного ядра. Каждая из них имеет свои недостатки и преимущества. Человечество никогда не сможет создать совершенную модель, которая бы объясняла удивительные явления, происходящие в нем.
Открытие электрона
В конце 19 века в тогдашней науке произошел настоящий переворот. Знаменитый ученый Дж.Дж. Томсон (лорд Кельвин) открыл электрон, микрочастицу, обладающую отрицательным зарядом. Согласно его теории, электроны присутствуют в каждом атоме. Отсутствие необходимого оборудования не позволяло точно определить, как располагаются эти частицы в атоме и движутся ли они. Физики могли лишь предаваться философским рассуждениям по этой теме.
Лорд Кельвин и предложил первую модель атома. Согласно его модели, атом представляет собой крупицу положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны. Многие сравнивают такой атом с кексом, в который вкраплены изюминки.
Опыты Резерфорда
Английский физик Эрнест Резерфорд тоже занимался исследованиями атома. Его эксперименты разрушили один из постулатов физики микромира того времени. Этот постулат заключался в том, что атом - неделимая частица вещества.
К тому времени уже была открыта естественная радиоактивность некоторых химических элементов. Один из них Резерфорд и использовал для опыта. Результаты эксперимента позволили создать новую модель атома.
Резерфорд облучал золотую фольгу альфа-частицами. Получилось так, что некоторые из них могли свободно пройти через фольгу, а некоторые рассеивались под разными углами. Если бы атомы золота имели структуру, предложенную Томсоном, альфа-частица, которая имеет довольно большой диаметр, могла бы только отражаться под прямым углом. Модель Томсона оказалась неспособной объяснить это явление, поэтому Резерфорд предложил свою модель, которую он назвал планетарной.
Согласно ей, атом представляет собой ядро, вокруг которого вращаются электроны. Можно привести аналогию с Солнечной системой: планеты вращаются вокруг Солнца. Электроны движутся по собственным орбитам.
Квантовая теория Бора
Планетарная модель атома хорошо согласовывалась со многими экспериментами, но объяснить долгое существование атома она не могла. Все дело в устаревших классических представлениях об атоме. Электрон, двигаясь по орбите, должен излучать (отдавать) энергию. Через малое время (около 0,00000001 сек) он должен упасть на атом, вследствие чего существование последнего прекратится. Но почему тогда все мы до сих пор существуем и не распались на мельчайшие частицы? Ответ на этот вопрос дала квантовая теория Бора.
Сегодня существует множество моделей атома и атомного ядра. Каждая из них имеет свои недостатки и преимущества. Человечество никогда не сможет создать совершенную модель, которая бы объясняла удивительные явления, происходящие в нем.
Видео по теме
Источники:
- Тайны атома
- Открытие атома
