Χαρακτηριστικά του ατομικού μοντέλου THOMSON

Σε όλη την ιστορία, διαφορετικοί επιστήμονες έχουν προτείνει μοντέλα που προσπάθησαν να εξηγήσουν τι δομή ατόμων. Ένας από αυτούς τους επιστήμονες ήταν ο J.J. Thomson. Σε αυτό το μάθημα από έναν εκπαιδευτή σας προσφέρουμε μια περίληψη του χαρακτηριστικά του Το ατομικό μοντέλο του Thomson πιο εξέχουσα.

Ο Τζόζεφ Τζον Τόμσον ήταν μαθηματικός και φυσικός ότι στο τέλος του s. Το XIX και οι αρχές του XX δούλεψαν σε διάφορα πειράματα που του επέτρεψαν να δημιουργήσει ένα ατομικό μοντέλο που εξηγούσε τη γνώση του ατόμου που είχαν τότε.

Πειραματίστηκε με ηλεκτρικές εκκενώσεις αερίων σε χαμηλές πιέσεις, γεγονός που οδήγησε στην ανακάλυψη του ηλεκτρονίου το 1897, ένα από τα πιο σημαντικά γεγονότα στην επιστήμη.

Τα πειράματά του κατέστησαν εφικτά με την εφεύρεση του CRT από Γουίλιαμ Κροουκς λίγα χρόνια νωρίτερα (1975). ο Πειράματα Crookes είχαν καθιερώσει μια σειρά χαρακτηριστικών ακτίνων καθόδου που τελικά οδήγησαν στην ανακάλυψη του ηλεκτρονίου από τον Thomson. Η ανακάλυψη του ηλεκτρονίου επέτρεψε στον Thomson να προτείνει ένα ατομικό μοντέλο που να λαμβάνει υπόψη τα χαρακτηριστικά αυτού του πρόσφατα ανακαλυφθέντος υποατομικού σωματιδίου.

Υπό κανονικές συνθήκες, ένα αέριο είναι ένας κακός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, υπό τους όρους που καθορίζονται στο ακτίνες καθόδου, όπου το αέριο βρίσκεται σε πολύ χαμηλές πιέσεις και όπου διαπιστώνεται μια πιθανή διαφορά εισάγοντας δύο ηλεκτρόδια στο σωλήνα · τα αέρια γίνονται αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας.

Μία από τις βασικές ανακαλύψεις της Ο Thomson με τα πειράματα καθοδικών ακτίνων του ήταν η εκτροπή των καθοδικών ακτίνων που υποβλήθηκαν σε ηλεκτρικό πεδίο. Εκείνη την εποχή υπήρχαν διάφορες θεωρίες σχετικά με τη φύση των ακτίνων καθόδου. Ενώ οι Γερμανοί φυσικοί θεωρούσαν τις ακτίνες καθόδου ως ένα είδος ακτινοβολίας, οι Βρετανοί φυσικοί θεωρούσε ότι αυτές οι ακτίνες σχηματίστηκαν από κάποιο είδος αρνητικά φορτισμένου σωματιδίου, όπως συνήχθη από προηγούμενα πειράματα του Crookes.

Η βελτίωση στην επίτευξη χαμηλών πιέσεων μέσα σε καθοδικούς σωλήνες επιτρέπει στον Thomson να παρατηρήσει με ακρίβεια την επίδραση των ηλεκτρικών πεδίων στις ακτίνες καθόδου. Οι ακτίνες καθόδου ήταν γνωστό ότι ταξιδεύουν σε ευθείες γραμμές χωρίς ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία.

Η Thomson παρουσίασε δύο μεταλλικές πλάκεςs, παράλληλα με τη διαδρομή των ακτίνων καθόδου, στον σωλήνα καθοδικών ακτίνων και καθιερώθηκε μεταξύ τους μια πιθανή διαφορά, μια κλίμακα στο τμήμα άκρο του σωλήνα όπου οι ακτίνες καθοδικών παρακωλύθηκαν επιτρέπουν τη μέτρηση του βαθμού απόκλισης των ακτίνων όταν υπέστησαν διαφορετικές διαφορές δυνητικός. Προηγουμένως, είχε ήδη παρατηρηθεί η παραμόρφωση των ακτίνων καθόδου από την επίδραση των μαγνητικών πεδίων.

Ο Thomson πραγματοποίησε πειράματα στα οποία αντισταθμίζει την παραμόρφωση των ακτίνων καθόδου εφαρμόζοντας ταυτόχρονα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Αυτά τα πειράματα θα επιτρέπεται να προσδιορίζει την ταχύτητα των ακτίνων καθόδου και τη μάζα και το φορτίο των σωματιδίων που τους σχημάτισε.

Δύο βασικές ανακαλύψεις επέτρεψαν στον Thomson την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου, το οποίο κάλεσε αρχικά μόριο:

1. Ο λόγος φορτίου / μάζας του σώματος ήταν 1000 φορές υψηλότερος από οποιοδήποτε σωματίδιο που περιγράφηκε προηγουμένως. Το μικρότερο γνωστό εκείνη την εποχή ήταν το άτομο υδρογόνου. Αυτό σημαίνει ότι είναι αρνητικά φορτισμένα σωματίδια με σχεδόν μηδενική μάζα.
2. Ο λόγος φόρτισης / μάζας δεν ποικίλει όταν χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικά αέρια ή διαφορετικά μέταλλα στα ηλεκτρόδια. Έτσι, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η φύση του σωματιδίου ήταν ανεξάρτητη από τον τύπο αερίου ή μετάλλου που χρησιμοποιείται στα ηλεκτρόδια. Με άλλα λόγια, το σωματίδιο που ανακαλύφθηκε ήταν ένα καθολικό συστατικό της ύλης.

Μετά την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου, Ο Thomson πρότεινε ένα ατομικό μοντέλο το 1904 στην οποία εξετάστηκε η γνώση που είχε τότε: γνώριζε την ύπαρξη σωματιδίων με θετικά και αρνητικά φορτία στο άτομο. Ο ίδιος είχε ανακαλύψει το ηλεκτρόνιο πριν από μερικά χρόνια και στο παρελθόν, ο Γερμανός φυσικός Eugene Goldenstein, ο οποίος ανακάλυψε το ακτίνες καναλιού, ανοδικές ή θετικές. Αυτές οι ακτίνες ταξίδεψαν στην αντίθετη κατεύθυνση προς τις καθοδικές ακτίνες μέσα στους σωλήνες. Η αντίθετη κατεύθυνση αυτών των ακτίνων κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η φόρτιση τους ήταν θετική.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα αυτά, η Thomson πρότεινε ένα μοντέλο με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Το άτομο θα αποτελείται από ένα σφαίρα που θα συγκεντρώνει όλη τη μάζα του ατόμου και θα έχει θετικό φορτίο.

• ο έντεκαctrons επιθυμών να είναι ενσωματωμένο σε αυτήν τη σφαίρα, διανέμεται στο διάστημα και αντισταθμίζει το θετικό φορτίο της εν λόγω σφαίρας.
• Ανατολή το μοντέλο δεν ήταν στατικόΑντίθετα, ο Thomson πίστευε ότι τα ηλεκτρόνια θα μπορούσαν να αλλάξουν τη θέση τους εντός της θετικής σφαίρας, αρκεί να αντισταθμιστούν τα φορτία.

Το μοντέλο που προτείνει η Thomson είναι γνωστό ως μοτίβο πουτίγκα σταφίδας: η μάζα της πουτίγκας θα ήταν η θετική σφαίρα που συγκεντρώνει τη μάζα και, τα ηλεκτρόνια που διανέμονται μέσα της θα είναι οι σταφίδες του κέικ.

Το ατομικό μοντέλο του Thomson εξήγησε τον σχηματισμό ιόντων μέσω της απώλειας ή της αύξησης αυτών των αρνητικών σωμάτων ή ηλεκτρονίων που ενσωματώθηκαν στη σφαίρα του θετικού φορτίου. Επιπλέον, η Thomson δημιούργησε τα ατομικά μοντέλα των πρώτων έξι στοιχείων του Περιοδικός Πίνακας.

Το ατομικό μοντέλο του Thomson παρουσίασε πολλά προβλήματα, καθώς δεν μπορούσε να εξηγήσει μερικές από τις παρατηρήσεις που έγιναν μέχρι τότε.

ο κύρια προβλήματα ήταν τα ακόλουθα:

• Το ατομικό μοντέλο του Thomson βασίστηκε στην ιδέα ενός ατομικού σωματιδίου που ομοιόμορφα διανέμει το θετικό φορτίο, αλλά η ύπαρξή του δεν είχε αποδειχθεί.
• Ούτε μπορούσε να εξηγήσει όλα αυτά περιοδικές ιδιότητες των στοιχείων, τα οποία είχαν περιγραφεί μέχρι τότε.
• Πάνω απ 'όλα, το ατομικό μοντέλο του Thomson, Δεν μπορούσα να εξηγήσω τα αποτελέσματα αποκτήθηκε από τον Rutherford, σε ένα πείραμα στο οποίο βομβάρδισε ένα λεπτό φύλλο χρυσού με σωματίδια άλφα (κατιόντα Ηλίου). Σύμφωνα με το μοντέλο Thomson, τα σωματίδια άλφα θα έπρεπε να είχαν περάσει από το φύλλο χωρίς να αποκλίνουν. Αντίθετα, αυτό που παρατήρησε ο Rutherford ήταν ότι ένα στα 10.000 σωματίδια υπέστη κάποια απόκλιση στην τροχιά του.

Σε λίγα χρόνια, αυτό το μοντέλο απορρίφθηκε υπέρ του ατομικού μοντέλου του Rutherford, σύμφωνα με τα οποία, τα ηλεκτρόνια περιστρέφονταν σε τροχιές γύρω από έναν πυρήνα που συγκέντρωσε όλο το θετικό φορτίο του ατόμου.

Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Το ατομικό μοντέλο του Thomson: χαρακτηριστικά και περίληψη, σας συνιστούμε να εισαγάγετε την κατηγορία μας Το άτομο.