Thomson charakteristikų atominis modelis, eksperimentai, postulatai

The Thomson atominis modelis pasaulyje buvo pripažinta suteikiant pirmąją šviesą apie protonų ir elektronų konfigūraciją atomo struktūroje. Šiuo pasiūlymu Thomson pasiūlė, kad atomai būtų vienodi ir vienodai įtvirtino teigiamą krūvį..

Norėdami tai apibūdinti, Thomson savo modelį palygino su slyvų pudingu. Šis simetas vėliau buvo naudojamas kaip alternatyvus modelio pavadinimas. Tačiau dėl kelių prieštaravimų (teorinių ir eksperimentinių) apie elektrinių krūvių pasiskirstymą atomo viduje 1911 m..

Indeksas

• 1 Kilmė
• 2 Charakteristikos
• 3 Eksperimentai modelio kūrimui
  • 3.1 Katodiniai spinduliai
  • 3.2 Tyrimo raida
  • 3.3 Eksperimento kartojimas
• 4 Postuliuoja
• 5 Prieštaringas modelis
• 6 Apribojimai
  • 6.1 Rutherfodo tyrimai
  • 6.2 Naujas pasiūlymas
• 7 Įdomūs straipsniai
• 8 Nuorodos

Kilmė

Šį atominį modelį 1904 m. Pasiūlė anglų mokslininkas Džozefas Jonas "J.J." Thomson, siekdamas paaiškinti atomų sudėtį, remiantis tuo, ką mes tuo metu žinojome..

Be to, Thomson buvo atsakingas už elektrono atradimą XIX a. Pabaigoje. Verta pažymėti, kad Thomson atominis modelis buvo pasiūlytas netrukus po elektrono atradimo, bet prieš žinant, ar yra atominis branduolys.

Todėl pasiūlymas susideda iš visų neigiamų mokesčių atomo struktūroje, kuri, savo ruožtu, sudarė vienodą teigiamą krūvį..

Savybės

- Atomas turi neutralų krūvį.

- Yra teigiamo krūvio šaltinis, kuris neutralizuoja neigiamą elektronų krūvį.

- Šis teigiamas įkrovimas yra tolygiai paskirstytas atomo.

- Thomson žodžiai „neigiamai elektrifikuoti korpusai“, ty elektronai, yra vienodoje teigiamo krūvio masėje..

- Elektronai gali laisvai atsirasti atomo viduje.

- Elektronai turėjo stabilius orbitus, argumentus, pagrįstus Gauso įstatymu. Jei elektronai persikėlė per teigiamą „masę“, vidinės jėgos elektronuose buvo subalansuotos teigiamu krūviu, kuris buvo automatiškai generuojamas aplink orbitą.

- Thomson modelis Anglijoje buvo žinomas kaip slyvų pudingo modelis, nes Thomson pasiūlytas elektronų pasiskirstymas buvo panašus į slyvų išdėstymą minėtame deserte..

Eksperimentai modelio kūrimui

Thomson atliko kelis bandymus su katodinių spindulių vamzdžiais, kad išbandytų subatominių dalelių savybes ir padėjo jo modelio pamatus. Katodinių spindulių vamzdžiai yra stiklo vamzdžiai, kurių oro kiekis beveik visiškai ištuštintas.

Šie vamzdžiai yra elektrifikuoti su baterija, kuri poliarizuoja vamzdį, kad įkrautų neigiamą įkrovos galą (katodą) ir teigiamo krūvio galą (anodą).

Jie taip pat yra sandarūs abiejose pusėse ir yra aukšto lygio įtampai, elektrifikuojant du elektrodus, esančius ant prietaiso katodo. Ši konfigūracija sukelia dalelių pluošto cirkuliaciją nuo katodo iki vamzdžio anodo.

Katodo spinduliai

Yra šio tipo įrankių pavadinimo kilmė, nes jie vadinami katodo spinduliais dėl dalelių išleidimo vamzdžio viduje. Tapydami mėgintuvėlio anodą tokiomis medžiagomis kaip fosforas arba švinas, teigiama gale susidaro reakcija, kai dalelių spindulys susiduria su juo.

Savo eksperimentuose Thomson nustatė spindulio nukrypimą nuo kelio nuo katodo iki anodo. Vėliau Thomson bandė patvirtinti šių dalelių savybes: iš esmės elektrinį krūvį ir reakciją tarp jų.

Anglų fizikas įdėjo du elektros plokštes su priešingu įkrovimu viršutiniame ir apatiniame vamzdelio galuose. Dėl šios poliarizacijos spindulys buvo nukreiptas į teigiamai įkrautą plokštę, kuri buvo uždėta ant viršutinės stotelės.

Tokiu būdu Thomson parodė, kad katodo spindulys buvo sudarytas iš neigiamo krūvio dalelių, kurios dėl priešingos įkrovos buvo pritrauktos link teigiamai įkrautos plokštelės..

Mokslinių tyrimų raida

Thomson sukūrė savo prielaidas ir po to surado du magnetus abiejose vamzdžio pusėse. Ši jungtis taip pat paveikė kai kuriuos katodinių spindulių nukrypimus.

Analizuodamas susijusį magnetinį lauką, Thomson galėjo nustatyti subatominių dalelių masės ir įkrovos santykį ir nustatė, kad kiekvienos subatominės dalelės masė buvo nereikšminga, palyginti su atomine mase..

J.J. „Thomson“ sukūrė prietaisą, kuris prieš išradimą ir tobulinimą, kuris dabar yra žinomas kaip masių spektrometras.

Šis prietaisas gana tiksliai matuoja jonų masės ir įkrovos santykį, kuris duoda itin naudingos informacijos gamtoje esančių elementų sudėčiai nustatyti..

Pakartokite eksperimentą

„Thomson“ tą patį eksperimentą atliko kelis kartus, modifikuodamas metalus, kuriuos jis naudojo elektrodų išdėstymui katodinių spindulių vamzdelyje.

Galiausiai, jis nustatė, kad spindulių savybės išliko pastovios, nepriklausomai nuo elektrodams naudojamos medžiagos. Tai reiškia, kad šis veiksnys nebuvo lemiamas eksperimento atlikimo metu.

Thomson tyrimai buvo labai naudingi paaiškinant kai kurių medžiagų molekulinę struktūrą, taip pat atominių jungčių formavimąsi.

Postuliuoja

Thomson modelis sujungė vieną teiginį apie palankias britų mokslininko Johno Daltono išvadas dėl atominės struktūros ir užsiminė apie elektronų buvimą kiekvienoje atomo dalyje..

Be to, Thomson taip pat atliko kelis neoninių dujų protonų tyrimus ir taip parodė atomų elektrinį neutralumą. Tačiau teigiamas atomo kiekis buvo pasiūlytas kaip vienoda masė, o ne kaip dalelės.

Thomson eksperimentas su katodiniais spinduliais leido paskelbti šiuos mokslinius postulatus:

- Katodo spindulį sudaro subatominės dalelės, turinčios neigiamą krūvį. Iš pradžių Thomson šias daleles apibrėžė kaip „korpusus“.

- Kiekvienos subatominės dalelės masė yra tik 0,0005 karto didesnė už vandenilio atomo masę.

- Šios subatominės dalelės randamos visuose Žemės elementuose.

- Atomai yra elektra neutralūs; tai yra, neigiamas „korpusų“ krūvis prilyginamas teigiamam protonų krūviui.

Prieštaringas modelis

Thomson atominis modelis mokslininkų bendruomenėje pasirodė labai prieštaringas, nes jis prieštaravo Daltono atominiam modeliui.

Pastarasis teigė, kad atomai buvo nedalomi vienetai, nepaisant kombinacijų, kurios gali būti sukurtos cheminių reakcijų metu.

Taigi, Daltonas nesvarstė subatominių dalelių, tokių kaip elektronai, egzistavimo atomuose.

Priešingai, „Thomson“ rado naują modelį, kuris suteikė alternatyvų atominės ir subatominės sudėties paaiškinimą po elektrono atradimo..

Atominis Thomson modelis buvo greitai atskleistas panašiu į populiarią anglų desertą "slyvų pudingas". Pudingo masė simbolizuoja vientisą atomo vaizdą, o slyvos vaizduoja kiekvieną elektroną, sudarančią atomą.

Apribojimai

„Thomson“ pasiūlytas modelis tuo metu buvo labai populiarus ir priimtas, ir buvo pradinis taškas tiriant atominę struktūrą ir tiksliai derinant susijusias detales..

Pagrindinė modelio priėmimo priežastis buvo tai, kaip gerai ji pritaikyta Thomson katodinių spindulių eksperimentų stebėjimams.

Tačiau šis modelis turėjo gerų galimybių tobulėti, kad paaiškintų elektros sąnaudų pasiskirstymą atomo viduje, tiek teigiamus, tiek neigiamus mokesčius.

Rutherfodo tyrimai

Vėliau, 1910 m. Dešimtmetyje, Thomson vadovaujama mokslinė mokykla tęsė atominės struktūros modelių tyrimus.

Taip Ernestas Rutherfordas, buvęs Thomsono studentas, nustatė Thomson atominio modelio apribojimus britų fiziko Ernesto Marsdeno ir vokiečių fiziko Hanso Geigerio kompanijoje..

Mokslininkų trio atliko keletą eksperimentų su alfa (α) dalelėmis, t. Y. Jonizuotomis 4He molekulių branduoliais, be jų elektronų dangčio.

Šio tipo dalelių sudaro du protonai ir du neutronai, todėl vyrauja teigiamas įkrovimas. Alfa dalelės gaminamos branduolinėse reakcijose arba eksperimentuojant su radioaktyviu skilimu.

Rutherfordas sukūrė susitarimą, leidžiantį įvertinti alfa dalelių elgseną kertant kietas medžiagas, pavyzdžiui, aukso lakštus.

Kelio analizėje buvo nustatyta, kad kai kurios dalelės, nukreipdamos į aukso lakštus, parodė nukrypimo kampą. Kitais atvejais šoko elemente taip pat buvo suvokiamas nedidelis atšokimas.

Atlikus tyrimus su alfa dalelėmis, Rutherfod, Marsden ir Geiger prieštaravo Thomson atominiam modeliui ir pasiūlė naują atominę struktūrą.

Naujas pasiūlymas

Rutherfordo ir jo kolegų priešprieša buvo ta, kad atomą sudarė mažas, didelio tankio branduolys, kuriame aplink jį susikaupė teigiami krūviai ir elektronų žiedas..

Rutherfordo atomo branduolio atradimas atvėrė naują orą mokslo bendruomenei. Tačiau po metų šis modelis buvo atšauktas ir pakeistas Bohr atominiu modeliu.

Interesų straipsniai

Schrödinger atomo modelis.

Broglie atominis modelis.

Chadwick atominis modelis.

Heisenbergo atominis modelis.

Perrino atomo modelis.

Daltono atominis modelis.

Dirac Jordano atominis modelis.

Demokratų atominis modelis.

Bohr atomo modelis.

Nuorodos

1. Elektrono ir branduolio atradimas (s.f.). Gauta iš: khanacademy.org
2. J.J. Thomson Atominė teorija ir biografija (s.f.). Gauta iš: thinkco.com
3. Šiuolaikinė atominė teorija: modeliai (2007). Gauta iš: abcte.org
4. Thomson atominis modelis (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Gauta iš: britannica.com
5. Vikipedija, „Laisvas enciklopedija“ (2018). Thomson atominis modelis. Gauta iš: en.wikipedia.org
6. „Wikipedia“, „Nemokamas enciklopedija“ (2018). Slyvų pudingo modelis. Gauta iš: en.wikipedia.org