Z jakich cząstek elementarnych jest atom
Z jakich cząstek elementarnych jest atom
Atomy jakiejkolwiek substancji mają dość złożoną strukturę. Pomimo bardzo małego skutecznego rozmiaru, nie są one niepodzielne, ale składają się nawet z mniejszych podmiotów.
Potrzebujesz
- Podręcznik o fizyce klasycznej, arkusz papieru, ołówek, podręcznik fizyki kwantowej
Instrukcje
1
Otwórz podręcznik z fizyki niektórych klas. W każdym z nich nieuchronnie spotykamy się z tematem dyskusji na temat podziału cząstek. Naukowcy od dawna wiedzieli, że atom nie jest niepodzielną cząsteczką, składa się z innych cząstek, których wymiary są znacznie mniejsze niż rozmiar samego atomu. Cząsteczki te są elektronami, protonami i neutronami. I protony i neutrony tworzą jądro atomowe, koncentrują się w środku atomu i mają ładunek dodatni.
2
Aby zrozumieć, jak wygląda atom i jegomożesz narysować kawałek papieru okrąg o małej średnicy, reprezentujący rdzeń. Następnie narysuj koła o dużej średnicy z centrum na rdzeniu. Każde koło ma średnicę zbliżoną do średnicy innego koła, ale znacznie większą niż średnica okręgu reprezentującego jądro atomowe. Na każdym z dużych kręgów umieść grubą kropkę w dowolnym miejscu. Dane okręgu o dużej średnicy są pokazane przez orbitale elektronów, a kropki są elektronami. W ten sposób zwyczajowo przedstawiamy atom. W centrum jest jądro składające się z protonów i neutronów, a elektrony obracają się wokół nich.
3
Zauważ, że elektrony mająładunek ujemny i jądro - dodatnie. I dodatni ładunek w jądrze tworzy protony, ponieważ neutrony są elektrycznie neutralne. Rozproszenie atomu i obecność pozytywnie zanieczyszczonego jądra zostały udowodnione przez fizyka Rutherforda. Przeprowadził eksperyment bombardowania arkusza folii z cząstkami alfa, które są produktami rozkładu uranu. W domu ołowiu umieszczono próbkę uranu, dzięki czemu kierunek cząstek alfa był bardziej prosty. W wyniku eksperymentu zaobserwowano, że przytłaczająca liczba cząstek alfa, które są w istocie jądrami atomu helu, odchylają się pod kątem większym niż 90 stopni. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy główna masa w atomie jest pewnym dodatnio naładowanym jądrem. W ten sposób obliczono i obliczono masę rdzenia, która jest głównym składnikiem całkowitej masy atomu.
4
Warto zauważyć, że pomimo tego faktuElektrony i protony w jądrze mają ładunki przeciwnego znaku, elektrony nie karmi się jądrem, eliminując tym samym atom. Oczywiście to można wytłumaczyć faktem, że elektrony poruszają się i dlatego nie padają na rdzeń. Jednakże, zgodnie z klasyczną teorią, naładowane cząstki poruszające się w ten sposób muszą tracić energię, a tym samym spadają na jądro. Wyjaśnienie tego efektu leży w mechanice kwantowej, gdzie wyjaśniono, że elektrony poruszają się tylko wzdłuż "dozwolonych" orbity, na których elektrony nie tracą energii.