Развитие на атомната теория от атома на Далтън до квантовата механика

атомна теория

Атомната теория произхожда от любопитството на гръцките философи през няколко века пр. Н. Е. Като Левкип и Демокрит, които твърдят, че цялата материя се състои от частици, които не могат да бъдат разделени отново.

Идеята, предадена от Демокрит, гласи, че ако материалът е разделен на по-малки части, той продължава да бъде разделен отново, при което много малка част, която не може да бъде разделена отново или не може да бъде унищожена, се нарича атом (от думата Atomos на гръцки, което означава не разделен).

И така, философските идеи за атомната теория са приети едва в началото на 18 век, докато накрая Джон Далтън дава обяснение на атомната теория, основана на основни химични закони, закона за запазване на масата, закона за постоянните пропорции и закона за кратни пропорции.

Атомната теория на Далтън

Развитието на атомната теория е инициирано за пръв път от Джон Далтън през 1803-1808 г. Джон Датън заявява, че

  1. Всеки елемент е изграден от малки частици, наречени атоми
  2. Всички атоми на един и същи елемент са идентични, но атомите на другите елементи са различни от другите елементи
  3. Атомите са неделими, нито могат да бъдат създадени, нито унищожени от химични реакции.
  4. Съединенията се образуват от комбинацията от атоми на различни елементи със специфични атомни съотношения

Атомният модел на Далтън е описан като модел на твърда топка или билярдна топка, както е показано по-долу.

Атомната теория на Джей Джей Томсън

Атомната теория на Джей Джей Томсън е родена през 1897 г., когато той експериментира с катодни лъчи. В неговия експеримент катодните лъчи могат да се отклоняват от магнитно поле или електрическо поле. Електрически заредените катодни лъчи могат да се отклоняват към положително заредените полюси, така че катодните лъчи да бъдат отрицателно заредени.

Е, тази отрицателно заредена частица се отнася до откриването на електрони и JJ Thomson твърди, че атомите се състоят от отрицателно заредени електрони.

Моделът на атома на Джей Джей Томсън е изобразен като топка с електрони, разпръснати наоколо като стафиден хляб. Тези стафиди са електрони, докато хлябът е положително заредена топка.

Прочетете още: Неолитна епоха: описания, характеристики, инструменти и наследство

Атомната теория на Ръдърфорд

През 1911 г. Ърнест Ръдърфорд провежда експеримент, като изстрелва положително заредена α частица върху тънка златна плоча.

От тези експерименти той установява, че повечето частици проникват през златната плоча, след което някои от тях се отклоняват и отразяват.

Може да се заключи, че моделът на атом на Ръдърфорд се състои от атоми, които са предимно празно пространство под формата на твърдо, положително заредено ядро, наречено атомно ядро ​​и отрицателно заредени електрони, които обикалят около атомното ядро.

Атомната теория на Бор

През 1913 г. Нилс Бор предлага идеята за атомен модел, който да обясни феномена на разсейване на светлина от елементи, когато е подложен на пламък или високо напрежение.

Атомният модел на Бор е по-специално модел на водородния атом, за да се обясни феноменът на линейния спектър на водородния атом. Бор заяви, че отрицателно заредените електрони се движат около положително зареденото ядро ​​на различни разстояния по същия начин, както орбитите на планетите около Слънцето.

Страница на модела на Bohr Atom - Kompas.com

Е, моделът на Бор на атома е известен още като модел на слънчевата система. В този модел всеки електронен орбитален път е на различно енергийно ниво, където колкото по-далеч е орбиталният път от ядрото, толкова по-високо е енергийното ниво. Орбиталната пътека на тези електрони се нарича електронна обвивка. Тъй като електроните падат от външната орбита към по-дълбоката орбита, излъчената светлина зависи от енергийните нива на двете орбитални траектории.

Теория на квантовата механика

Теорията на квантовата механика започва с „ултравиолетовата катастрофа“ към края на XIX в. При високи честоти излъчването на черното тяло ще има огромна и дори безкрайна стойност. Макс Планк успя да намери проста формула за радиацията на черното тяло, за да реши проблема с тази ултравиолетова катастрофа.

Макар и просто, това откритие лежи в основата на раждането на квантовата физика в началото на 20 век.

Прочетете също: Формули за стилни консултанти и примери за въпроси + дискусия

В същото време Алберт Айнщайн изпраща доклад до Планк, съдържащ идеята за фотоелектричния ефект през 1905 г. Идеите на Айнщайн доказват простата формула на Планк и доказват, че светлината се държи като частици. След това имаше физик от Съединените щати на име Артър Комптън, който участва в доказването, че светлината има две поведения, а именно частици и вълни.

С течение на времето Луи дьо Бройл успява да формулира линейния импулс на вълната. Това е, което кара вълната да се държи като частица.

През 1924 г. Волфганг Паули излезе със забрана. Забрана, която не позволява на два или повече електрона да имат еднакви четири квантови числа (адреси на електрони в атомите).

Няколко месеца по-късно, през зимата Ервин Шрьодингер успя да намери удивителна идея за вълните, а именно вълновото уравнение . Идеята за вълната на Шрьодингер обаче изглежда съживява класическата идея, която започна да се съмнява.

По това време Шрьодингер бе намерил само груба идея за откритото от него уравнение на вълната. Дори той не знаеше какво е намерил.

Мистерията на уравнението на Шрьодингер беше окончателно разгадана, когато Макс Борн публикува своите идеи за вероятността от вълни. Борн обясни, че правилото на вълната на Шрьодингер е несигурно или вероятностно.

атомна теория

Усещайки, че идеите му се възприемат небрежно, Шрьодингер прави експериментална аналогия, която нарича „ котката на Шрьодингер “.

Въпреки че по това време имаше разногласия между физиците поради различия в мненията, те най-накрая бяха обединени в конференция на Солвей, която беше инициирана от Ърнест Солвей, за да обсъдят нова идея, която да замени класическите идеи, които започнаха да се съмняват, с наука, наречена квантова механика или квантова физика .

По този начин, развитието на атомната теория от атомната теория на Далтън до теорията на квантовата механика. Може да е полезно!