A Thomson jellemzőinek atommodellje, kísérletek, postulátumok

az Thomson atomi modellje a világban elismerték, hogy az atom struktúrájában az első fényt adta a protonok és elektronok konfigurációjáról. Ezzel a javaslattal Thomson azt javasolta, hogy az atomok egységesek legyenek, és pozitív töltést tartalmaztak homogén módon, véletlenszerűen betöltött elektronokkal minden atomon belül..

A leíráshoz Thomson a modellt hasonlította össze a szilva pudingdal. Ezt a példát később a modell alternatív neveként használták. Azonban az atomokon belüli elektromos töltések eloszlásának számos elméleti és kísérleti következetlensége miatt a Thomson modellt 1911-ben eldobották..

index

• 1 Eredet
• 2 Jellemzők
• 3 A modell fejlesztésére irányuló kísérletek
  • 3.1 Katódsugarak
  • 3.2 A vizsgálat fejlődése
  • 3.3 A kísérlet megismétlése
• 4 Postulálja
• 5 ellentmondásos modell
• 6 Korlátozások
  • 6.1 A Rutherfod vizsgálata
  • 6.2 Új javaslat
• 7 Érdekes cikkek
• 8 Hivatkozások

származás

Ezt az atommodellt 1904-ben javasolta Joseph John "J.J." Thomson angol tudós, azzal a céllal, hogy elmagyarázza az atomok összetételét azokra a fogalmakra alapozva, amelyekről azóta tudtunk..

Emellett Thomson volt a felelős a elektron felfedezéséért a 19. század végén. Érdemes megjegyezni, hogy a Thomson atommodellt röviddel az elektron felfedezése után javasolta, de még mielőtt tudná az atommag létezését.

Ezért a javaslat az atomszerkezeten belüli összes negatív töltés diszpergált konfigurációjában állt, amely viszont egyenletes pozitív töltésű tömegből állt..

jellemzői

- Az atomnak semleges töltése van.

- Van egy pozitív töltésforrás, amely semlegesíti az elektronok negatív töltését.

- Ez a pozitív töltés egyenletesen oszlik el az atomban.

- Thomson szavaiban a "negatívan villamosított sejtek" - azaz az elektronok - a pozitív töltés egységes tömegében vannak..

- Az elektronok szabadon származnak az atomon belül.

- Az elektronok stabil pályákon, Gauss-törvényen alapuló érvekkel rendelkeztek. Ha az elektronok áthaladnak a pozitív "tömegen", az elektronokon belüli belső erők kiegyensúlyozódtak a pályán automatikusan generált pozitív töltéssel.

- A Thomson modellt Angliában ismerték a szilva puding mintájára, mivel a Thomson által javasolt elektronelosztás hasonló volt a szilva elhelyezéséhez az említett desszertben.

Kísérletek a modell fejlesztésére

A Thomson több kísérletet végzett katódsugárcsövekkel a szubatomi részecskék tulajdonságainak tesztelésére és modelljének alapjaira. A katódsugárcsövek olyan üvegcsövek, amelyeknek a levegő tartalma csaknem teljesen kiürült.

Ezeket a csöveket olyan akkumulátorral elektrifikáljuk, amely polarizálja a csövet, hogy negatív töltési véget (katódot) és egy pozitív töltésű véget (anódot) tartalmazzon..

Ezek mindkét oldalról lezárva vannak, és nagyfeszültségű szintet érnek el az eszköz katódjára helyezett két elektróda elektrifikálásával. Ez a konfiguráció a részecskék sugárzását a katódból a cső anódjába indítja.

Katódsugarak

Az ilyen típusú szerszámok neve származik, mivel katódsugaraknak nevezik őket a cső belsejében lévő részecskék kilépési pontja miatt. A cső anódjának, például foszfor- vagy ólomanyaggal történő festésével a pozitív végpontban csak akkor keletkezik reakció, ha a részecskék egymáshoz ütköznek.

Kísérleteiben Thomson meghatározta a gerenda eltérését a katódtól az anódig. Később Thomson megpróbálta érvényesíteni ezeknek a részecskéknek a tulajdonságait: alapvetően az elektromos töltést és a köztük lévő reakciót.

Az angol fizikus két ellentétes töltéssel ellátott elektromos lemezt helyezett a cső felső és alsó végére. Ennek a polarizációnak köszönhetően a gerendát a pozitívan feltöltött lemez felé helyeztük el, amelyet a felső ütközőre helyeztünk.

Ily módon Thomson kimutatta, hogy a katódsugár negatív töltésű részecskékből állt, amelyek ellentétes töltésük miatt a pozitív töltésű lemez felé vonzódtak..

A kutatás fejlődése

Thomson alakította ki a feltevéseit, és ezt követően két mágnest helyezett el a cső mindkét oldalára. Ez a beépítés a katódsugár bizonyos eltéréseit is befolyásolta.

A kapcsolódó mágneses mező elemzésével a Thomson képes volt meghatározni a szubatomi részecskék tömeg-töltési arányát, és kimutatta, hogy az egyes szubatomi részecskék tömege elhanyagolható az atomtömeghez képest..

J. J. A Thomson egy olyan eszközt hozott létre, amely megelőzte a találmányt és a tömegspektrométert.

Ez az eszköz meglehetősen pontos mérést végez az ionok tömegének és töltésének viszonyáról, ami rendkívül hasznos információt ad a természetben jelen lévő elemek összetételének meghatározásához..

Ismételje meg a kísérletet

A Thomson többször is ugyanezt a kísérletet hajtotta végre, módosítva a fémeket, amelyeket az elektródák elhelyezésére használt a katódsugárcsőbe.

Végül megállapította, hogy a gerenda tulajdonságai állandóak maradtak, függetlenül az elektródákhoz használt anyagtól. Ez azt jelenti, hogy ez a tényező nem volt meghatározó a kísérlet végrehajtásában.

A Thomson tanulmányai nagyon hasznosak voltak egyes anyagok molekuláris szerkezetének és az atomkötések kialakulásának magyarázatára.

posztulátumokat

Thomson modellje egyetlen kijelentésben gyűjtött össze John Dalton brit tudós kedvező következtetéseit az atomszerkezetről, és az atomok jelenlétére utalt..

Emellett a Thomson számos tanulmányt végzett a neongáz protonjairól, és ezáltal demonstrálta az atomok elektromos semlegességét. Azonban az atom pozitív töltése egységes tömeg, és nem részecskékként javasolt.

A Thomson katódsugarakkal végzett kísérlete lehetővé tette a következő tudományos posztulátumok közlését:

- A katódsugarat negatív töltésű szubatomi részecskék alkotják. A Thomson kezdetben ezeket a részecskéket "korpuszként" definiálta..

- Az egyes szubatomi részecskék tömege mindössze 0,0005-szerese a hidrogénatom tömegének.

- Ezek a szubatomi részecskék a Föld összes elemének minden atomjában megtalálhatók.

- Az atomok elektromosan semlegesek; azaz a "corpuscles" negatív töltése egyenlő a protonok pozitív töltésével.

Ellentmondásos modell

A Thomson atomi modellje a tudományos közösségben nagyon ellentmondásosnak bizonyult, mivel ellentmond a Dalton atomi modelljének..

Ez utóbbiak feltételezték, hogy az atomok oszthatatlan egységek, annak ellenére, hogy a kémiai reakciók során keletkezett kombinációk ellenére.

Így Dalton nem vette fontolóra a szubatomi részecskék - mint például az elektronok - létezését az atomokban.

Ezzel szemben Thomson olyan új modellt talált, amely alternatív magyarázatot adott az atomi és szubatomi összetételre az elektron felfedezése után..

A Thomson atommodelljét a népszerű angol desszert "szilva puding" hasonlóságával gyorsan feltárta. A puding tömege szimbolizálja az atom integrált nézetét, és a szilva az atomot alkotó elektronokat jelenti.

korlátozások

A Thomson által javasolt modell akkoriban nagy népszerűségnek és elfogadásnak örvendett, és kiindulópontként szolgált az atomszerkezet vizsgálatához és a kapcsolódó részletek finomhangolásához.

A modell elfogadásának fő oka az volt, hogy milyen jól illeszkedett a Thomson katódsugár kísérleteihez.

Ugyanakkor a modellnek fontos lehetőségei voltak a fejlesztésre annak érdekében, hogy megmagyarázzuk az atomi elektromos töltések eloszlását, mind a pozitív, mind a negatív töltéseket.

A Rutherfod vizsgálata

Később, az 1910-es évtizedben a Thomson által vezetett tudományos iskola folytatta az atomi szerkezet modelljeinek vizsgálatát.

Ernest Rutherford, a Thomson egykori tanítványa határozta meg a Thomson atomi modelljének korlátait, a brit fizikus Ernest Marsden és a német fizikus Hans Geiger társaságában..

A tudósok triója több kísérletet végzett az alfa (α) részecskékkel, azaz a 4He molekulák ionizált magjaival, anélkül, hogy az elektronburkolat körülötte volna.

Ez a fajta részecskék két protonból és két neutronból állnak, ezért a pozitív töltés dominál. Az alfa részecskéket nukleáris reakciókban vagy radioaktív bomlással kísérletezik.

A Rutherford olyan elrendezést tervezett, amely lehetővé tette az alfa-részecskék viselkedésének értékelését szilárd anyagok, például aranylapok átlépésekor..

A pályaelemzés során azt tapasztaltuk, hogy egyes részecskék eltérést mutatnak az aranylapok behatolásakor. Más esetekben enyhe ugrást észleltek a sokkelemen.

Az alfa-részecskékkel végzett vizsgálatok után Rutherfod, Marsden és Geiger ellentmondták a Thomson atomi modelljét, és egy új atomszerkezetet javasolt..

Új javaslat

Rutherford és munkatársai ellentmondása az volt, hogy az atom egy kis, nagy sűrűségű magból állt, amelyben pozitív töltések és egy elektron gyűrű koncentrálódott körülötte..

A Rutherford atommagjának felfedezése új levegőt hozott magával a tudományos közösség számára. Azonban évekkel később ezt a modellt visszavonták és a Bohr atommodell váltotta fel.

Érdekes cikkek

Schrödinger atomi modellje.

Broglie atommodellje.

Chadwick atommodellje.

Heisenberg atomi modellje.

Perrin atomi modellje.

Dalton atomi modellje.

Dirac Jordan atomi modellje.

A demokrata atommodellje.

Bohr atomi modellje.

referenciák

1. Az elektron és a mag felfedezése (s.f.). Lap forrása: khanacademy.org
2. J. J. Thomson Atomelmélet és Életrajz (s.f.). A lap eredeti címe: thinkco.com
3. Modern atomelmélet: modellek (2007). A lap eredeti címe: abcte.org
4. Thomson atomi modellje (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. A lap eredeti címe: britannica.com
5. Wikipédia, The Free Encyclopedia (2018). Thomson atomi modellje. Lap forrása: en.wikipedia.org
6. Wikipédia, Az ingyenes enciklopédia (2018). Szilva puding modell. Lap forrása: en.wikipedia.org