THOMSON ატომური მოდელის მახასიათებლები

ისტორიის განმავლობაში, სხვადასხვა მეცნიერმა შემოგვთავაზა მოდელები, რომლებიც ცდილობდნენ აეხსნათ რა ატომების სტრუქტურა. ერთ-ერთი ასეთი მეცნიერი იყო ჯ. ჯ. ტომსონი. მასწავლებლის ამ გაკვეთილზე ჩვენ გთავაზობთ რეზიუმეებს თვისებები ტომსონის ატომური მოდელი ყველაზე გამოჩენილი.

ჯოზეფ ჯონ ტომსონი მათემატიკოსი და ფიზიკოსი იყო რომ ს-ის ბოლოს. XIX და XX– ის პრინციპები მუშაობდა რამდენიმე ექსპერიმენტში, რამაც მას ატომური მოდელის დამკვიდრების საშუალება მისცა, რაც ატომის ცოდნას ხსნიდა მათ მაშინ.

მან ექსპერიმენტები ჩაატარა გაზებში ელექტროენერგიის გამონადენებზე დაბალი წნევის დროს, რამაც გამოიწვია ელექტრონის აღმოჩენა 1897 წელს, მეცნიერების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მოვლენა.

მისი ექსპერიმენტები შესაძლებელი გახდა CRT დან უილიამ კრუქსი რამდენიმე წლით ადრე (1975). Crookes ექსპერიმენტები მათ ჩამოაყალიბეს კათოდური სხივების მთელი რიგი მახასიათებლები, რამაც საბოლოოდ გამოიწვია ტომსონის ელექტრონის აღმოჩენა. ელექტრონის აღმოჩენამ ტომსონს შესძლო ატომური მოდელის შემოთავაზება, რომელიც ითვალისწინებდა ამ ახლად აღმოჩენილი სუბატომური ნაწილაკის მახასიათებლებს.

ნორმალურ პირობებში, გაზი არის ელექტროენერგიის ცუდი გამტარი. ამასთან, დადგენილი პირობებით კათოდური სხივები, სადაც გაზი არის ძალიან დაბალ წნევაზე და სადაც პოტენციური განსხვავება დგინდება მილში ორი ელექტროდის შეყვანით; გაზები ხდება ელექტროენერგიის გამტარები.

ერთ-ერთი მთავარი აღმოჩენა ტომსონი თავისი კათოდური სხივების ექსპერიმენტებით ეს იყო ელექტრული ველის ქვეშ მყოფი კათოდური სხივების გადახრა. იმ დროს არსებობდა სხვადასხვა თეორია კათოდური სხივების ხასიათის შესახებ. მიუხედავად იმისა, რომ გერმანელი ფიზიკოსები კათოდურ სხივებს გარკვეულ რადიაციად თვლიდნენ, ბრიტანელმა ფიზიკოსებმა ჩათვალა, რომ ეს სხივები წარმოიქმნა რაიმე ტიპის უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკის მიერ, რადგან იგი გამოიცა დან კროუკსის წინა ექსპერიმენტები.

დაბალი წნევის მოპოვების გაუმჯობესებამ კათოდური სხივების მილებიდან ტომსონს საშუალება მისცა ზუსტად შეესწავლა ელექტრული ველების გავლენა კათოდურ სხივებზე. ცნობილი იყო, რომ კათოდური სხივები მოძრაობდნენ სწორი ხაზით, ელექტრო ან მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში.

ტომსონმა შემოიღო ორი ლითონის ფირფიტაs, კათოდური სხივების ბილიკის პარალელურად, კათოდური სხივის მილში და მათ შორის დადგენილია პოტენციური განსხვავება, მასშტაბი ნაწილში მილის ბოლოს, სადაც კათოდური სხივები იყო დაშვებული, გაზომეს სხივების გადახრის ხარისხი, როდესაც ისინი ექვემდებარებოდნენ სხვადასხვა განსხვავებას პოტენციური. მანამდე უკვე დაფიქსირდა კათოდური სხივების გადახრა მაგნიტური ველის მოქმედებით.

ტომსონმა ჩაატარა ექსპერიმენტები, რომელშიც ის ეწინააღმდეგება კათოდური სხივების გადახრას ელექტრონული და მაგნიტური ველების ერთდროულად გამოყენებით. ეს ექსპერიმენტები იქნება დაშვებულია კათოდური სხივების სიჩქარისა და ნაწილაკების მასის და მუხტის განსაზღვრა რომ ჩამოაყალიბა ისინი.

ორმა ნიშნულმა აღმოაჩინა ელექტრონის აღმოჩენა, რომელსაც მან თავდაპირველად უწოდა კორპუსი:

1. კორპუსის კუნთის მუხტი / მასა თანაფარდობა იყო 1000-ჯერ მეტი ვიდრე ადრე აღწერილი ნაწილაკი. იმ დროისთვის ყველაზე პატარა იყო წყალბადის ატომი. ეს ნიშნავს, რომ ასეა უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები პრაქტიკულად ნულოვანი მასით.
2. მუხტის / მასის თანაფარდობა არ იცვლებოდა, როდესაც სხვადასხვა გაზები ან სხვადასხვა მეტალები გამოიყენეს ელექტროდებში. ამრიგად, მან დაასკვნა, რომ ნაწილაკის ბუნება დამოუკიდებელი იყო გაზების ან ლითონის ტიპის ელექტროდებში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, აღმოჩენილი ნაწილაკი იყო მატერიის უნივერსალური კომპონენტი.

ელექტრონის აღმოჩენის შემდეგ, ტომსონმა ატომური მოდელი შესთავაზა 1904 წელს რომელშიც განიხილებოდა იმ დროის ცოდნა: მან იცოდა ატომში დადებითი და უარყოფითი მუხტით ნაწილაკების არსებობა. მან თავად აღმოაჩინა ელექტრონი რამდენიმე წლის წინ, ხოლო ადრე, გერმანელმა ფიზიკოსმა ევგენი გოლდენშტეინმა, რომელმაც აღმოაჩინა არხის სხივები, ანოდური ან პოზიტიური. ეს სხივები მიდიოდა მილების შიგნით მდებარე კათოდური სხივების საპირისპირო მიმართულებით. ამ სხივების საპირისპირო მიმართულებით გამოიკვეთა, რომ მათი მუხტი დადებითი იყო.

ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, ტომსონმა შემოგვთავაზა შემდეგი მახასიათებლების მქონე მოდელი:

• ატომი შედგებოდა ა სფერო, რომელიც კონცენტრირებდა ატომის მთელ მასას და ექნება დადებითი მუხტი.

• ელეctron იქნებოდა ამ სფეროში ჩადებული, განაწილებულია სივრცეში და ანაზღაურებს აღნიშნული სფეროს პოზიტიურ მუხტს.
• აღმოსავლეთი მოდელი არ იყო სტატიკურიუფრო მეტიც, ტომსონს სჯეროდა, რომ ელექტრონებს შეეძლოთ პოზიციის შეცვლა პოზიტიურ სფეროში, სანამ ბრალი ანაზღაურდება.

ტომსონის მიერ შემოთავაზებული მოდელი ხალხში ცნობილია, როგორც ქიშმიშის პუდინგის ნიმუში: პუდინგის მასა იქნება ის დადებითი სფერო, რომელიც კონცენტრირდება მასაზე და, მის შიგნით განაწილებული ელექტრონები იქნება ნამცხვრის ქიშმიში.

ტომსონის ატომური მოდელი განმარტა იონების წარმოქმნა ამ უარყოფითი კორპუსების ან ელექტრონების დაკარგვის ან მოგების გზით, რომლებიც დადებითი მუხტის სფეროში იყო ჩადებული. გარდა ამისა, ტომსონმა ააშენა ატომური მოდელები პირველი ექვსი ელემენტისაგან პერიოდული ცხრილი.

ტომსონის ატომური მოდელი წარმოადგენდა რამდენიმე პრობლემას, ვინაიდან მას არ შეეძლო აეხსნა იმ დრომდე გაკეთებული ზოგიერთი დაკვირვება.

ძირითადი პრობლემები იყო შემდეგი:

• ტომსონის ატომური მოდელი ემყარებოდა ატომური ნაწილაკის იდეას, რომელიც ერთნაირად ანაწილებდა დადებით მუხტს, მაგრამ მისი არსებობა დადასტურებული არ იყო.
• არც მას შეეძლო აეხსნა ყველაფერი პერიოდული თვისებები იმ ელემენტებისა, რომლებიც მანამდე იყო აღწერილი.
• უპირველეს ყოვლისა, ტომსონის ატომური მოდელი, შედეგების ახსნა ვერ მოვახერხე რუტერფორდის მიერ მიღებული ექსპერიმენტის შედეგად, მან დაბომბა ოქროსფერი ფოლგა ალფა ნაწილაკებით (ჰელიუმის კატიონები). ტომსონის მოდელის მიხედვით, ალფა ნაწილაკებმა უნდა გაიარონ ფურცელიდან გადახრის გარეშე. ამის ნაცვლად, რუტერფორდმა დაინახა, რომ ყოველი 10 000 ნაწილაკიდან ერთს გარკვეული ტრავმა განიცადა.

რამდენიმე წელიწადში ეს მოდელი გაუქმდა რუტერფორდის ატომური მოდელის სასარგებლოდრომლის მიხედვითაც, ელექტრონები ბრუნავდნენ ბირთვის გარშემო, რომელიც კონცენტრირებდა ატომის ყველა დადებით მუხტს.

თუ გსურთ წაიკითხოთ სხვა მსგავსი სტატიები ტომსონის ატომური მოდელი: მახასიათებლები და რეზიუმეგირჩევთ შეიყვანოთ ჩვენი კატეგორია ატომი.