|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Model planet atom. Sejarah dan intipati penemuan saintifik
Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting Dalam teori atom pertama Dalton telah diandaikan bahawa dunia terdiri daripada sebilangan atom - blok bangunan asas - dengan sifat ciri, kekal dan tidak berubah. Idea ini berubah secara drastik selepas penemuan elektron. Semua atom mesti mengandungi elektron. Tetapi bagaimana elektron tersusun di dalamnya? Ahli fizik hanya boleh berfalsafah berdasarkan pengetahuan mereka tentang fizik klasik, dan secara beransur-ansur semua sudut pandangan menumpu pada satu model yang dicadangkan oleh J. J. Thomson. Menurut model ini, atom terdiri daripada bahan bercas positif dengan elektron berselang-seli (mungkin dalam banyak gerakan) supaya atom menyerupai puding dengan kismis. Model atom Thomson tidak dapat diuji secara langsung, tetapi semua jenis analogi memberi kesaksian yang menyokongnya. Pada tahun 1903, ahli fizik Jerman Philipp Lenard mencadangkan model atom "kosong", di dalamnya beberapa zarah neutral yang belum ditemui "terbang", terdiri daripada caj positif dan negatif yang saling seimbang. Lenard juga memberi nama untuk zarahnya yang tidak wujud - dinamida... Walau bagaimanapun, satu-satunya yang hak untuk wujud telah dibuktikan dengan eksperimen yang ketat, mudah dan cantik ialah model Rutherford. Ernest Rutherford (1871–1937) dilahirkan berhampiran bandar Nelson (New Zealand) dalam keluarga seorang pendatang dari Scotland. Selepas menamatkan pengajian dari sekolah di Havelock, di mana keluarga itu tinggal pada masa itu, dia menerima biasiswa untuk meneruskan pendidikannya di Kolej Wilayah Nelson, di mana dia masuk pada tahun 1887. Dua tahun kemudian, Ernest lulus peperiksaan di Kolej Canterbury, cawangan Universiti New Zealand di Christchester. Di kolej, Rutherford sangat dipengaruhi oleh guru-gurunya: guru fizik dan kimia E.W. Bickerton dan ahli matematik J.H.H. Masak. Selepas Rutherford dianugerahkan Ijazah Sarjana Muda Sastera pada tahun 1892, beliau kekal di Kolej Canterbury dan meneruskan pengajiannya berkat biasiswa dalam bidang matematik. Pada tahun berikutnya dia menjadi Sarjana Sastera, setelah lulus peperiksaan dalam matematik dan fizik yang terbaik. Pada tahun 1894, karya pertamanya yang diterbitkan, Magnetization of Iron by High-Frequency Discharges, muncul di New Zealand Philosophical Institute Proceedings. Pada tahun 1895, biasiswa untuk pendidikan saintifik telah kosong, calon pertama untuk biasiswa ini menolak atas sebab keluarga, calon kedua ialah Rutherford. Tiba di England, Rutherford menerima jemputan daripada J. J. Thomson untuk bekerja di Cambridge di makmal Cavendish. Pada tahun 1898 Rutherford menerima jawatan profesor di Universiti McGill di Montreal, di mana beliau memulakan satu siri eksperimen penting mengenai pelepasan radioaktif unsur uranium. Di Kanada, dia membuat penemuan asas: dia menemui pancaran torium dan membongkar sifat apa yang dipanggil "radioaktiviti teraruh"; bersama-sama dengan Soddy, dia menemui pereputan radioaktif dan undang-undangnya. Di sini dia menulis buku "Radioactivity". Dalam karya klasik mereka, Rutherford dan Soddy menyentuh persoalan asas tenaga transformasi radioaktif. Mengira tenaga zarah-k yang dipancarkan oleh radium, mereka membuat kesimpulan bahawa "tenaga transformasi radioaktif adalah sekurang-kurangnya 20 kali, dan mungkin juga sejuta kali lebih tinggi daripada tenaga sebarang transformasi molekul." Rutherford dan Soddy menyimpulkan bahawa "tenaga yang tersembunyi dalam atom adalah berkali-kali lebih besar daripada tenaga yang dikeluarkan dalam transformasi kimia biasa." Tenaga yang sangat besar ini, pada pendapat mereka, harus diambil kira "apabila menerangkan fenomena fizik angkasa." Khususnya, keteguhan tenaga suria boleh dijelaskan oleh fakta bahawa "proses transformasi subatomik sedang berlaku di Matahari." Skop besar kerja saintifik Rutherford di Montreal - dia menerbitkan 66 artikel secara peribadi dan bersama dengan saintis lain, tidak termasuk buku "Radioaktiviti" - membawa kemasyhuran Rutherford sebagai penyelidik kelas pertama. Dia menerima jemputan untuk mengambil kerusi di Manchester. Pada 24 Mei 1907, Rutherford kembali ke Eropah. Satu tempoh baru dalam hidupnya bermula. Pada tahun 1908, Rutherford telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia "untuk penyelidikannya mengenai pereputan unsur-unsur dalam kimia bahan radioaktif." Pada tahun berikutnya, Rutherford mencadangkan kepada Ernest Marsden supaya dia menyiasat sama ada zarah alfa boleh dipantulkan daripada kerajang emas. Rutherford benar-benar yakin bahawa zarah alfa besar harus mengalami hanya pesongan kecil semasa ia melalui kerajang emas. Kebanyakan mereka benar-benar melepasi kerajang, hanya sedikit terpesong. Tetapi beberapa zarah alfa - kira-kira satu dalam 20, kata Marsden - terpesong pada sudut lebih besar daripada 000 darjah. Marsden malah takut untuk memberitahu Rutherford tentang perkara ini dan mula-mula memastikan dengan teliti bahawa tiada kesilapan dalam eksperimennya. Rutherford hampir tidak percaya hasil pemerhatian ini. Bertahun-tahun kemudian, Rutherford teringat: "Ia mungkin peristiwa paling luar biasa yang pernah saya alami dalam hidup saya. Ia adalah tidak masuk akal seolah-olah anda melepaskan peluru 15 inci pada sekeping kertas tisu dan ia kembali dan mengenai anda ." Tetapi perkara yang tidak munasabah itu harus dipercayai, dan pada tahun 1911 Rutherford menjadi yakin bahawa hasil eksperimen mengenai penyerakan zarah alfa oleh kerajang emas hanya boleh dijelaskan dengan mengandaikan bahawa zarah alfa melepasi pada jarak yang sangat kecil dari zarah bercas positif lain dengan saiz. saiz atom yang jauh lebih kecil. Atom emas mesti terdiri daripada nukleus kecil bercas positif dan elektron di sekelilingnya. Ini adalah kelahiran idea nukleus atom dan cabang fizik baru - fizik nuklear. Idea ini adalah pada tahun 1911 bukan sepenuhnya baru. Ia telah dikemukakan sebelum ini oleh Johnston Stoney, ahli fizik Jepun Nagaoka dan beberapa saintis lain. Tetapi semua hipotesis ini adalah spekulatif semata-mata, manakala idea Rutherford adalah berdasarkan eksperimen. Saintis itu membentangkan hasil eksperimen yang membawa Rutherford kepada idea tentang struktur planet atom dalam artikel besar, "Penyebaran Zarah Alfa dan Beta dalam Jirim dan Struktur Atom," yang diterbitkan pada Mei 1911. dalam Jurnal Falsafah Inggeris. Ahli fizik di seluruh dunia kini boleh menilai model struktur atom yang lain, kali ini disahkan secara eksperimen secara meyakinkan,... Rutherford tidak kenal lelah. Dan kemudian dia menjalankan kajian baru: dia mula menentukan bilangan zarah alfa yang dipesongkan oleh kerajang pada sudut yang berbeza bergantung pada cas elektrik nukleus atom bahan dari mana kerajang itu dibuat. Kesabaran para penyelidik mendapat ganjaran. Menganalisis keputusan eksperimen ini, Rutherford memperoleh formula yang mengaitkan bilangan zarah alfa yang terpesong melalui sudut tertentu dengan cas nuklear bahan foil sasaran. Sekarang adalah mungkin untuk menentukan sifat bahan sasaran daripada eksperimen mengenai penyerakan zarah alfa. Kaedah nuklear pertama analisis kimia muncul di tangan penyelidik! Para saintis membandingkan tingkah laku sasaran yang diperbuat daripada pelbagai bahan dan mendapati bahawa semakin besar cas nuklear, semakin banyak zarah alfa yang menyimpang dari jalan yang lurus. Dan di sini, buat pertama kalinya, eksperimen fizikal membuka tabir kerahsiaan terhadap undang-undang unsur berkala. Daripada eksperimen Rutherford ia mengikuti bahawa jika Mendeleev menyusun unsur-unsur dalam satu baris apabila cas nukleusnya meningkat, maka tiada penyusunan semula diperlukan! Ahli fizik telah menjelaskan perumusan undang-undang berkala; sifat kimia unsur secara berkala bergantung bukan pada jisim atom unsur, tetapi pada cas elektrik nukleusnya. Ia adalah selaras dengan magnitud cas nukleus bahawa unsur-unsur disusun mengikut urutan di mana Mendeleev menyusunnya, bergantung pada pengetahuan ensiklopedianya tentang sifat kimia unsur-unsur... Apakah yang menghalang elektron daripada jatuh ke nukleus besar? Putaran pantas di sekelilingnya, sudah tentu. Tetapi dalam proses putaran dengan pecutan dalam medan nukleus, elektron mesti memancarkan sebahagian daripada tenaganya ke semua arah dan, secara beransur-ansur menyahpecutan, masih jatuh ke nukleus. Pemikiran ini menghantui pengarang model planet atom. Halangan seterusnya pada laluan model fizikal baharu nampaknya ditakdirkan untuk memusnahkan keseluruhan gambaran struktur atom yang telah dibina dengan susah payah dan dibuktikan dengan eksperimen yang jelas... Rutherford yakin bahawa penyelesaian akan ditemui, tetapi dia tidak dapat membayangkan bahawa ia akan berlaku secepat ini. Kecacatan dalam model planet atom akan diperbetulkan oleh ahli fizik Denmark, Niels Bohr. Hampir pada masa yang sama para saintis dunia menerima isu "Jurnal Falsafah" dengan artikel Rutherford mengenai struktur atom, Niels Bohr yang berusia dua puluh lima tahun berjaya mempertahankan disertasinya mengenai teori elektronik logam. di Universiti Copenhagen. Ahli fizik Denmark Niels Henrik David Bohr (1885–1962) dilahirkan di Copenhagen, anak kedua daripada tiga anak kepada Christian Bohr dan Ellen (nee Adler) Bohr. Bapanya ialah seorang profesor fisiologi terkenal di Universiti Copenhagen. Beliau belajar di Sekolah Tatabahasa Gammelholm di Copenhagen dan menamatkan pengajian pada tahun 1903. Bohr dan abangnya Harald, yang menjadi ahli matematik terkenal, adalah pemain bola sepak yang gemar semasa zaman persekolahan mereka. Kemudian, Nils gemar bermain ski dan belayar. Jika di sekolah Niels Bohr secara amnya dianggap sebagai pelajar berkebolehan biasa, maka di Universiti Copenhagen bakatnya tidak lama lagi membuatkan dia bercakap tentang dirinya. Niels diiktiraf sebagai penyelidik berkebolehan luar biasa. Projek pengijazahannya, di mana dia menentukan tegangan permukaan air daripada getaran jet air, memberikannya pingat emas dari Akademi Sains Diraja Denmark. Pada tahun 1907 beliau menjadi bujang. Beliau menerima ijazah sarjana dari Universiti Copenhagen pada tahun 1909. Disertasi kedoktorannya mengenai teori elektron dalam logam dianggap sebagai kajian teori yang mahir. Pada tahun 1911, Bohr memutuskan untuk pergi ke Cambridge untuk bekerja selama beberapa bulan di makmal J. J. Thomson, penemu elektron. Ibu Niels dan abangnya Harald menyetujui idea itu. Mungkin tunangnya Margaret tidak begitu gembira, tetapi dia juga bersetuju. Bohr kemudian merenung model Rutherford dengan menyakitkan dan mencari penjelasan yang meyakinkan tentang apa yang jelas berlaku di alam semula jadi walaupun semua keraguan: elektron, tanpa jatuh pada nukleus dan tanpa terbang menjauhinya, sentiasa berputar di sekeliling nukleus mereka. Inilah yang ditulis K. Manolov dan V. Tyutyunnik dalam buku "Biografi Atom": "Jika hidrogen hanya mempunyai satu elektron, bagaimana kita boleh menjelaskan fakta bahawa ia mengeluarkan beberapa panjang gelombang cahaya yang berbeza?" - fikir Bohr. Dia kembali lagi kepada teori Nicholson. Persetujuan yang sangat baik antara nilai yang dikira dan diperhatikan bagi nisbah panjang gelombang spektrum adalah hujah yang kukuh yang memihak kepada teori ini. Walau bagaimanapun, Nicholson mengenal pasti kekerapan sinaran dengan kekerapan ayunan sistem mekanikal. Tetapi sistem di mana frekuensi adalah fungsi tenaga tidak boleh memancarkan jumlah sinaran seragam yang terhad, kerana frekuensinya akan berubah semasa pelepasan. Di samping itu, sistem yang dikira oleh Nicholson akan menjadi tidak stabil di bawah beberapa mod getaran. Dan akhirnya, teori Nicholson tidak dapat menjelaskan undang-undang bersiri Balmer dan Rydberg. - Hansen, nampaknya saya ada jawapan! - kata Bohr. - Menggunakan keadaan yang saya perolehi untuk kestabilan orbit elektron dalam atom, seseorang boleh mengira kelajuan elektron dalam orbit, jejarinya dan jumlah tenaga elektron dalam mana-mana orbit. Selain itu, semua formula mengandungi faktor yang sama, yang dipanggil nombor kuantum, yang mengambil nilai integer yang sama 1, 2, 3, 4, dsb. Setiap nombor ini sepadan dengan jejari orbit tertentu... - Bohr adalah senyap seketika dan terus . - Sudah tentu, semuanya jelas sekarang. Atom boleh wujud tanpa memancarkan tenaga hanya dalam keadaan pegun tertentu, setiap satunya dicirikan oleh nilai tenaganya sendiri. Jika elektron bergerak dari satu orbit ke orbit yang lain, atom sama ada memancarkan atau menyerap tenaga dalam bentuk bahagian khas - quanta!.. - Jadi itulah rahsianya! jerit Hansen. - Jadi, spektrum atom mencerminkan strukturnya! - Sekarang segala-galanya telah jatuh ke tempatnya. Jelas mengapa atom hidrogen mengeluarkan beberapa jenis sinar. Jika kita menomborkan orbit bermula dari yang paling dekat dengan nukleus, maka kita boleh mengatakan bahawa elektron melompat dari keempat ke pertama, dari ketiga ke pertama, dari ketiga ke orbit kedua, dll. Setiap lompatan disertai dengan pancaran cahaya dengan panjang gelombang yang sepadan. Saya sangat berharap bahawa saya akan dapat mencari hubungan kuantitatif... Pada tahun 1913, Niels Bohr menerbitkan hasil pemikiran dan pengiraan yang panjang, yang paling penting sejak itu dikenali sebagai postulat Bohr: dalam atom sentiasa terdapat sejumlah besar orbit yang stabil dan ditakrifkan dengan ketat di mana elektron boleh bergegas selama-lamanya, kerana semua daya yang bertindak ke atasnya, ternyata seimbang; Elektron boleh bergerak dalam atom hanya dari satu orbit yang stabil ke yang lain, yang sama stabil. Jika semasa peralihan sedemikian elektron bergerak menjauhi nukleus, maka perlu untuk memberikannya dari luar sejumlah tenaga yang sama dengan perbezaan dalam rizab tenaga elektron di orbit atas dan bawah. Jika elektron menghampiri nukleus, ia "membuang" lebihan tenaga dalam bentuk sinaran... Mungkin, postulat Bohr akan mengambil tempat yang sederhana di antara beberapa penjelasan menarik tentang fakta fizikal baru yang diperolehi oleh Rutherford, jika tidak kerana satu keadaan penting. Bohr, menggunakan hubungan yang ditemuinya, dapat mengira jejari orbit "dibenarkan" untuk elektron dalam atom hidrogen. Mengetahui perbezaan antara tenaga elektron dalam orbit ini, adalah mungkin untuk membina lengkung yang menerangkan spektrum radiasi hidrogen dalam pelbagai keadaan teruja dan untuk menentukan panjang gelombang yang perlu dipancarkan oleh atom hidrogen terutamanya jika tenaga berlebihan dibekalkan kepadanya daripada bahagian luar, contohnya, dengan bantuan cahaya merkuri yang terang.lampu. Keluk teori ini sepenuhnya bertepatan dengan spektrum pelepasan atom hidrogen yang teruja, diukur oleh saintis Switzerland J. Balmer pada tahun 1885! Model planet atom menerima sokongan yang kuat, Rutherford dan Bohr mempunyai lebih banyak penyokong. Pengarang: Samin D.K.
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Bekalan Kuasa Rel DIN Bajet Slim Well's ▪ Lindungi sistem perlindungan komputer berdasarkan indeks kepercayaan pengguna ▪ Membesarkan anjing adalah seperti membesarkan anak. ▪ Google Assistant lebih baik dalam mengenali lagu
▪ bahagian tapak Power Amplifier. Pemilihan artikel ▪ artikel Hilangkan punca, dan penyakit itu akan hilang. Ungkapan popular ▪ artikel Apakah mukjizat yang Yesus lakukan semasa masih dalam kandungan? Jawapan terperinci ▪ Pasal Tasik Chad. Keajaiban alam semula jadi ▪ pasal Jin nombor. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini