THOMSONアトミックモデルの特徴

歴史を通して、さまざまな科学者が、何を説明しようとしたモデルを提案してきました。 原子の構造. これらの科学者の1人はJ.J.トムソンでした。 教師からのこのレッスンでは、 の機能 トムソンの原子モデル 最も顕著な。

ジョセフ・ジョン・トムソンは数学者および物理学者でした sの終わりにそれ。 XIXとXXの原理は、彼が当時持っていた原子の知識を説明する原子モデルを確立することを可能にするいくつかの実験で機能しました。

彼は低圧でのガスの放電を実験し、1897年に電子の発見につながりました。これは科学で最も重要な出来事の1つです。

彼の実験は、 CRT から ウィリアム・クルックス 数年前（1975年）。 ザ・ クルックの実験 彼らは陰極線の一連の特性を確立し、それが最終的にトムソンの電子の発見につながりました。 電子の発見により、トムソンはこの新しく発見された亜原子粒子の特性を考慮に入れた原子モデルを提案することができました。

通常の状態では、 ガスは電気の伝導性が悪い. ただし、 陰極線、ガスが非常に低圧であり、2つの電極をチューブに導入することによって電位差が確立される場合。 ガスは電気の伝導体になります。

によってなされた重要な発見の1つ トムソンと彼の陰極線実験 それは、電界にさらされた陰極線の偏向でした。 当時、陰極線の性質についてはさまざまな理論がありました。 ドイツの物理学者は陰極線をある種の放射線と見なしていましたが、英国の物理学者は これらの光線は、推定されるように、ある種の負に帯電した粒子によって形成されたと考えられました から Crookesによる以前の実験.

ブラウン管内の低圧の取得が改善されたことにより、トムソンはブラウン管に対する電界の影響を正確に観察することができました。 陰極線は、電界または磁界がない状態で直線的に進むことが知られていました。

トムソンは2枚の金属板を導入しましたs、陰極線の経路に平行で、陰極線管内で、それらの間に電位差、部品のスケールを確立します 陰極線が衝突した管の端は、それらが異なる差にさらされたときの光線の偏差の程度を測定することを可能にしました 潜在的な。 以前は、磁場の影響による陰極線の偏向がすでに観察されていました。

トムソンは、電界と磁界を同時に印加することにより、陰極線の偏向を打ち消す実験を行いました。 これらの実験は 陰極線の速度と粒子の質量と電荷を決定することができます それがそれらを形成しました。

2つの重要な発見によりトムソンは 電子の発見、彼が最初に呼んだ 微粒子:

1. 小体の電荷/質量比は、前述のどの粒子よりも1000倍高かった。 当時知られている最小のものは水素原子でした。 これはそれが 実質的に質量がゼロの負に帯電した粒子。
2. 異なるガスまたは異なる金属が電極に使用された場合、電荷/質量比は変化しませんでした。 したがって、彼は、粒子の性質は、電極で使用されるガスまたは金属のタイプとは無関係であると推測しました。 言い換えれば、発見された粒子は 物質の普遍的な要素.

電子の発見後、 トムソンは1904年に原子モデルを提案しました その時に持っていた知識が考慮された：それは原子の中に正と負の電荷を持つ粒子の存在を知っていた。 彼自身が数年前に電子を発見し、以前はドイツの物理学者ユージーン・ゴールデンスタインが電子を発見しました。 チャネル光線、陽極または正. これらの光線は、管内の陰極線とは反対の方向に進みました。 これらの光線の反対方向は、それらの電荷が正であると推定しました。

これらすべてを考慮して、トムソンは次の特性を持つモデルを提案しました。

• 原子はで構成されます 原子のすべての質量を集中させ、正電荷を持つ球.

• ザ・ electrons だろう この球に埋め込まれています、空間に分布し、前記球の正電荷を補償します。
• 東 モデルは静的ではありませんでしたむしろ、トムソンは、電荷が補償される限り、電子が正の球内でそれらの位置を変えることができると信じていました。

トムソンによって提案されたモデルは、一般に次のように知られています。 レーズンプリン柄：プリンの質量は、質量を集中させる正の球体になり、その中に分布する電子はケーキのレーズンになります。

トムソンの原子モデル イオンの形成を説明した 正電荷の球に埋め込まれたこれらの負の粒子または電子の損失または増加を介して。 さらに、トムソンは、の最初の6つの要素の原子モデルを構築しました 周期表.

トムソンの原子モデルは、それまでに行われた観察のいくつかを説明できなかったため、いくつかの問題を提示しました。

ザ・ 主な問題 次のとおりでした：

• トムソンの原子モデルは、正電荷を均一に分布させる原子粒子のアイデアに基づいていましたが、 その存在は証明されていませんでした。
• また、彼はすべてを説明することもできませんでした 周期的性質 それまでに説明されていた要素の。
• とりわけ、トムソンの原子モデル、 結果を説明できませんでした ラザフォードがアルファ粒子（ヘリウム陽イオン）で細かい金箔を爆撃した実験で得られました。 トムソンモデルによれば、アルファ粒子は逸脱することなくシートを通過するはずでした。 代わりに、ラザフォードが観察したのは、10,000個の粒子ごとに1個がその軌道に一定の偏差を被ったということでした。

数年で、 このモデルはラザフォードの原子モデルを支持して破棄されました、それによると、電子は原子のすべての正電荷を集中させた原子核の周りの軌道を回転しました。

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