Planetarescht Modell vu Rutherford, Atom an dem Rutherford Modell

Entdeckungen am Gebitt vun der atomarer Struktur sinn e wichtege Schrëtt an der Entwécklung vu Physik ginn. Wichteg war den Model vu Rutherford. D'Atom als System a Partikelen, hir Komponenten, gouf méi genee an am Detail gemaach. Dëst huet zu enger erfollegräicher Etablissement vun esou enger Wëssenschaft wéi d'Nuklearphysik.

Antike Konzepter vun der Struktur vun der Matière

Déi Iwwerleeung datt d'Ëmgéigend vu klengen Deelchen bestinn, goufen och an der Antikitéit ausgedréckt. D'Täter vun der Zäit hunn d'Atomer an der Form vun enger kleng an onbestëmmbarer Partikel vun enger Substanz vertruede sinn. Si hunn argumentéiert datt et am Universum näischt méi kleng ass wéi en Atom. Déi Meenungsäusserungen goufen vun de grousse antike griichesch Geléiert a Philosophen - Democritus, Lucretius, Epicurus gehal. D'Hypothesen vun dësen Denker sinn haut ënnert dem Numm "antike Atomismus" vereenegt.

Mëttlerweil Avis

D'Zäit vun der Antikitéit ass fortgaang, an am Mëttelalter goufen et och Wëssenschaftler déi verschidden Variatiounen aus der Struktur vun Substanzen ausgedréckt hunn. Allerdéngs huet d'Prevalenz vun religiösen philosopheschen Iwwerstonne an d'Kraaft vun der Kierch zu där Zäit vun der Geschicht op der Root ëmmer nach Versuche an Aspiratioune vum mënschleche Geescht op materialistesch wëssenschaftlech Conclusiounen a Entdeckungen opgehalen. Wéi Dir wësst, ass d'mëttelalterlech Inquisitioun e ganz onfrëndlech fir d'Vertrieder vun der wëssenschaftlecher Welt vun der Zäit. Et bleift ze soen datt déi helleg Geescht sot aus der Antike d'Iddi vun der Onwielbarkeet vum Atom.

Studium vum 18. an 19. Joerhonnert

Den 18. Joerhonnert gouf duerch eegestänneg Entdeckungen am Gebitt vun der elementarer Struktur vun der Matière markéiert. Haaptsächlech wéinst der Efforte vun Wëssenschaftler wéi Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov an Dzhon Dalton. Egal onofhängeg dovun hu se bewisen, datt d'Atomer nach existéieren. Mä d'Fro vun hirer interner Struktur blieb op. Am Enn vum 18. Joerhonnert gouf vu sou e remarkable Event an der wëssenschaftlecher Welt wéi d'Entdeckung vum DI Mendelejew vum Periodic System vun chemeschen Elementer markéiert. Et gouf e wierklech staark Duerchbruch vun der Zäit an huet de Schleier iwwer d'Verstoe geännert datt all Atomer vun der selwechter Natur sinn, datt se matenee verbonne sinn. An der Zukunft, am 19. Joerhonnert, en anere wichtege Schrëtt géint d'Struktur vun dem Atomm ass de Beweis datt en Elektron op irgendeng vun hinnen existéiert. D'Aarbecht vun de Wëssenschaftler vun dëser Period huet fruchtbar Buedem fir d'Entdeckunge vum 20. Joerhonnert agesat.

Thomson Experiment

Englesch Physiker John Thomson am Joer 1897 huet bewisen datt d'Zesummesetzung vun den Atomen Elektronong mat enger negativer Ladung ëmfaasst. Op dëser Etapp ass d'falsch Iddi datt d'Atomm ass d'Limitatioun vun der Divisibilitéit vun engem Stoff ass komplett zerstéiert ginn. Wéi huet de Thomson d'Existenz vun Elektronen beweisen? Den Wëssenschaftler an seng Experimenter plangt Elektroden an héich rarefäheg Gasen an hunn en elektresche Stroum ofginn. Als Resultat koumen de Kathodenstrahlen. D'Thomson huet seng Fonctiounen gewëssenhaft studéiert an fonnt datt se e Stroum vun opgeloossene Partikelen sinn, déi mat engem enorme Zënssaz bewegen. De Wëssenschaftler konnt d'Mass vun dëse Partikelen a seng Laascht berechnen. Hien huet och erausfonnt, datt se net zu neutralen Partikelen konvertéiert ginn, well d'elektresch Ladung ass d'Basis vun hirer Natur. Sou huet de Elektronepueren oppen sinn. Thomson ass och de Schëpfer vum éischte Modell vun der atomarer Struktur vun der Welt. Laut deem ass en Atome eng Rei vu positiv geliwwert Matière, bei deenen negativ opgeléist Elektronen gleichméisseg verdeelt ginn. Dës Struktur hält déi alleng neutral Atomenergie, well déi entgéintgesinnten Ofwiessele sech auseneen halen. D'Experimenter vum John Thomson waren onwichtegst fir weider Studie vun der Struktur vum Atom. Allerdéngs goufen vill Froen nach ongedeelt.

Recherche vum Rutherford

Thomson entdeckt d'Existenz vun Elektronen, mä hie konnt net positiv geladenen Partikelen am Atom fannen. Ernest Rutherford korrigéiert dëser virbildlechen Ugrëff vun 1911. Während de Experimenter, déi d'Aktivitéit vun Alpha-Deelchen an Gasen studéiert, entdeckt hien datt Partikel am Atom ass, positiv opgelooss gëtt. Rutherford huet gesinn, datt wann d'Strahlen duerch en Gas oder duerch eng dënn Metallblech passéiren, e klenge Betrag vu Partikel dréit aus der Trajectoire vun der Bewegung. Si hunn wuertwiertlech hir zréck. De Wëssenschaftler hunn dat gefaart, datt dëst Verhalen op eng Kollisioun mat positiv geladenen Partikelen ass. Aus dësen Experimenten huet de Physiker de Modell vun der Struktur vum Rutherford Atom erstallt.

Planetarescht Modell

Elo sinn d'Meenungen vum Wëssenschaftler e bësse anescht wéi d'Annahmen vum John Thomson. Och hir Modeller vun Atomen hu sech och ënnerschiddlech. Rutherford d'Erfahrung erlaabt him eng ganz nei Theorie an dësem Beräich ze schafen. D'Entdeckunge vum Wëssenschaftler waren entscheedend fir d'Weiderentwécklung vun der Physik. De Rutherford Modell beschreift d'Atomer wéi en Nukleus am Zentrum, an d'Elektronen réckelen. De Kärel ass eng positiv Ladung, an d'Elektronen - eng negativ. De Modell vum Atome no der Rutherford ass d'Rotatioun vun Elektronen ëm den Keelebunn enthalen vu verschiddenen Trajetarken - Ëmlafbunnen. D'Entdeckung vum Wëssenschaftler hëlleft den Ursaachen fir d'Auslenkung vun den α-Partikelen ze ginn a gouf Impuls fir d'Entwécklung vun der Atomtheorie vum Atom. Am Modell vum Rutherford Atom ass et eng Analogie mat der Bewegung vun den Planeten vum Sonnesystem ëm d'Sonn. Dëst ass e ganz genee an e liiblende Verglach. Dofir ass den Rutherford-Modell, dem Atome, an deem et de Kär ëm de Kär huet, als planetaresch genannt.

Wierker vum Niels Bohr

Zwee Joer méi spéit huet de dänesch Physiker Niels Bohr versicht d'Ideen iwwert d'Struktur vun engem Atome mat de Quantenteigenschaften vum Liichtfloss ze verbannen. Den Nuklearmodell vum Atom Rutherford ass vum Wëssenschaftler an der Basis vun senger neier Theorie platzéiert. Dem Bohr seng Iwwernahmung rotéieren d'Atome ëm den Zirkus entlang kreesfërmeg Bunnen. Wéi eng Trajectoire vun der Bewegung féiert zu enger Beschleunigung vun den Elektronen. Zousätzlech ass d'Coulomb-Interaktioun vun dëse Partikelen mat dem Zentrum vum Atomer duerch d'Schafung an den Energieverbrauch begleet ginn fir de räumlechen elektromagnetesche Feld ze erhalen, deen aus der Bewegung vun der Elektron gëtt. Ënner dëse Konditioune géifen doduerch negativ opgeléist Partikelen um Kierper falen. Mä dëst geschitt net, wat e gréissere Stabilitéit vun Atomen als Systeme bezeechent. Niels Bohr realiséiert datt d'Gesetzer vun der klassescher Thermodynamik, déi vun de Maxwell-Gleichungen beschriwwe gouf, net ënnert intra-atomesche Konditiounen funktionnéiert. Dofir huet de Wëssenschaftler d'Aufgab fir nei Gesetzer z'entwéckelen, déi an der Welt vun elementarer Partikel gülteg sinn.

Plakate vu Bora

Virun allem wéinst der Tatsaach, datt et e Modell vu Rutherford war, hunn d'Atome a seng Komponenten gutt studéiert, konnt den Niels Bohr d'Schafung vu sengen Postulat ugeet. Déi éischt vun hinnen seet, datt d'Atomer hir festlech Zorte huet, ënner deenen et net seng Energie verännert an d'Elektronen bewunneren laanscht Bunnen ouni Changement vun der Trajectoire. Laut dem zweeten Postulatioun, wann e Elektron vun enger Bunn op d'aner bewegt, gëtt d'Energie entlooss oder absorbéiert. Et ass gläich wéi den Ënnerscheed tëscht den Energien vun den virdrun a spéider Staten vum Atom. An dësem Fall, wann een Elektronen un de Kär vun der Ëmlafbunn ze enk spréngt, ass et Emissiounen Energie (photons), a Vize versa. Trotz der Tatsaach, datt d'Bewegung vun Elektronepueren kaum Sonn trajectory streng circumferential Ouverture Bohr méiglech ze kréien excellent Erklärung fir d'Existenz vun der Linn Spektrum entsuergt gläicht vum Waasserstoff Atom. Ongeféier gläichzäiteg hunn d'Physiker Hertz a Frank, déi an Däitschland gelieft hunn, d'Doktrin vum Niels Bohr iwwer d'Existenz vu stationären, stabile Staaten vum Atom an d'Méiglechkeet, d'Wäerter vun der atomarer Energie z'änneren.

Kooperatioun vun zwee Wëssenschaftler

Iwwregens, fir Rutherford eng laang Zäit hätt der net bestëmmen Vitesse vun den helle. D'Wëssenschaftler Marsden a Geiger hunn d'Erklärungen vum Ernest Rutherford verëffentlecht an et huet duerch eng detailléiert a grond Experimenter an Berechnungen festgestallt, datt de Kärel déi wichtegst Charakteristik vun engem Atome ass, a seng ganz Laascht konzentréiert. Méi spéit ass bewisen, datt de Wäert vun der Nuklearladung numeresch ass wéi d'Uergelzuel vun dem Element am periodesche System vun den Elementer DI Mendeleev. Et ass interessant, datt Niels Bohr séier mat Rutherford kennegele konnt an all seng Meenung virgesi war. Méi spéit hunn d'Wëssenschaftler eng laang Zäit an deemselwechte Laborarëscht zesummen gemaach. Den Rutherford-Modell huet d'Atom als en System besteet aus elementar geliwwert Partikel, gouf vum Niels Bohr als fair an dauerhaft elektronesch modelt betraff. Gemeinsinn wëssenschaftlech Aktivitéit vun de Wëssenschaftler ass ganz erfollegräich a huet Fruucht produzéiert. Jiddwer vun hinne goungen an d'Studie vun den Eegeschafte vun elementarer Partikel a mécht wichteg Entdeckungen fir d'Wëssenschaft. Méi spéit huet Rutherford entdeckt a bewisen datt d'Nuklearzersetzung méiglech wier, awer dëst ass schon d'Thema vun engem aneren Artikel.