|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
EN ÖNEMLİ BİLİMSEL KEŞİFLER
Atomun gezegen modeli. Bilimsel keşfin tarihi ve özü
Rehber / En önemli bilimsel keşifler İlk atom teorisinde dalton dünyanın, karakteristik özelliklere sahip, ebedi ve değişmez belirli sayıda atomdan (temel yapı taşları) oluştuğu varsayılmıştır. Elektronun keşfinden sonra bu fikirler kararlı bir şekilde değişti. Tüm atomların elektron içermesi gerekir. Peki elektronlar içlerinde nasıl bulunuyor? Fizikçiler yalnızca klasik fizik bilgilerine dayanarak felsefe yapabiliyorlardı ve yavaş yavaş tüm bakış açıları önerilen tek bir model üzerinde birleşti. JJ Thomson. Bu modele göre atom, pozitif yüklü bir maddeden oluşur ve elektronlar arasına serpiştirilmiştir (muhtemelen yoğun hareket halindedir), böylece atom kuru üzümlü tatlıya benzer. Thomson'ın atom modeli doğrudan doğrulanamadı, ancak her türlü benzetme onun lehine tanıklık etti. 1903'te Alman fizikçi Philipp Lenard, içinde karşılıklı olarak dengelenmiş pozitif ve negatif yüklerden oluşan, içinde keşfedilmemiş bazı nötr parçacıkların "uçtuğu" bir "boş" atom modeli önerdi. Lenard, var olmayan parçacıklarına bir isim bile verdi: dinamitler... Ancak var olduğu titiz, basit ve güzel deneylerle kanıtlanmış tek model Rutherford modeliydi. Ernest Rutherford (1871–1937), İskoçya'dan bir göçmen ailesinde Nelson (Yeni Zelanda) şehri yakınlarında doğdu. O dönemde ailenin yaşadığı Havelock'taki okuldan mezun olduktan sonra burslu olarak eğitimine 1887 yılında girdiği Nelson Provincial College'da devam etti. İki yıl sonra Ernest, Christchester'daki Yeni Zelanda Üniversitesi'nin bir kolu olan Canterbury College'daki sınavı geçti. Üniversitede Rutherford, öğretmenlerinden büyük ölçüde etkilenmişti: fizik ve kimya öğretmeni E.W. Bickerton ve matematikçi J.H.H. Aşçı. Rutherford, 1892'de Bachelor of Arts derecesini aldıktan sonra Canterbury College'da kaldı ve matematik bursu sayesinde çalışmalarına devam etti. Ertesi yıl matematik ve fizik sınavlarını en iyi şekilde geçerek Master of Arts oldu. 1894 yılında ilk basılı çalışması olan "Demirin Yüksek Frekanslı Deşarjlarla Mıknatıslanması", Yeni Zelanda Felsefe Enstitüsü Haberleri'nde yayınlandı. 1895 yılında bilimsel eğitim bursu boşaldı; bu bursu ilk aday ailevi nedenlerden dolayı reddetti; ikinci aday ise Rutherford'du. İngiltere'ye gelen Rutherford, J. J. Thomson'dan Cambridge'deki Cavendish laboratuvarında çalışmak üzere bir davet aldı. 1898'de Rutherford, Montreal'deki McGill Üniversitesi'nde profesörlüğü kabul etti ve burada uranyum elementinin radyoaktif emisyonuyla ilgili bir dizi önemli deneye başladı. Kanada'da temel keşifler yaptı: toryumun yayılımını keşfetti ve sözde "uyarılmış radyoaktivitenin" doğasını ortaya çıkardı; Soddy ile birlikte radyoaktif bozunum ve yasasını keşfetti. Burada “Radyoaktivite” kitabını yazdı. Rutherford ve Soddy klasik çalışmalarında radyoaktif dönüşümlerin enerjisiyle ilgili temel soruyu ele aldılar. Radyumun yaydığı K parçacıklarının enerjisini hesaplayarak, "radyoaktif dönüşümlerin enerjisinin, herhangi bir moleküler dönüşümün enerjisinden en az 20 kat, belki de bir milyon kat daha fazla olduğu" sonucuna varıyorlar. Rutherford ve Soddy, "atomda saklı olan enerjinin, sıradan kimyasal reaksiyonlarda açığa çıkan enerjiden kat kat daha fazla olduğu" sonucuna vardı. Onlara göre bu muazzam enerji, "kozmik fizik olgusunu açıklarken" dikkate alınmalıdır. Özellikle güneş enerjisinin sabitliği, “Güneş üzerinde atom altı dönüşüm süreçlerinin gerçekleşmesi” ile açıklanabilir. Rutherford'un Montreal'deki bilimsel çalışmalarının muazzam kapsamı - "Radyoaktivite" kitabını saymazsak hem kişisel olarak hem de diğer bilim adamlarıyla ortak olarak 66 makale yayınladı - Rutherford'a birinci sınıf bir araştırmacının ününü getirdi. Manchester'da bir sandalyeye oturma daveti alır. 24 Mayıs 1907'de Rutherford Avrupa'ya döndü. Hayatının yeni bir dönemi başladı. 1908'de Rutherford, "radyoaktif maddelerin kimyasındaki elementlerin bozunması üzerine yaptığı araştırma nedeniyle" Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü. Ertesi yıl Rutherford, Ernest Marsden'a alfa parçacıklarının altın folyodan yansıtılıp yansıtılamayacağını araştırmasını önerdi. Rutherford, büyük alfa parçacıklarının altın folyodan geçerken yalnızca küçük sapmalar yaşaması gerektiğine kesinlikle inanıyordu. Bunların çoğu aslında folyodan geçti, sadece hafifçe saptı. Ancak bazı alfa parçacıkları (Marsden'in belirttiğine göre yaklaşık 20'de bir) 000 dereceden daha büyük açılarla saptı. Marsden, bunu Rutherford'a anlatmaktan bile korktu ve öncelikle deneylerinde hiçbir hata olmadığından emin oldu. Rutherford bu gözlemsel sonuca neredeyse inanmıyordu. Yıllar sonra Rutherford şunu hatırladı: "Bu belki de hayatımda yaşadığım en inanılmaz olaydı. Sanki bir kağıt mendil parçasına 15 inçlik bir mermi atmışsınız ve geri dönmüş gibi inanılmazdı." geri çekilip sana vuracağım." Ancak mantıksız olana inanılması gerekiyordu ve 1911'de Rutherford, alfa parçacıklarının altın varak tarafından saçılması üzerine yapılan deneylerin sonuçlarının, yalnızca alfa parçacıklarının diğer pozitif yüklü parçacıklardan çok küçük bir mesafeden geçtiğinin varsayılmasıyla açıklanabileceğine ikna oldu. çok daha küçük atom boyutları. Bir altın atomu küçük, pozitif yüklü bir çekirdek ve onu çevreleyen elektronlardan oluşmalıdır. Bu, atom çekirdeği fikrinin ve yeni bir fizik dalı olan nükleer fiziğin doğuşuydu. Bu fikir 1911'e gelindiğinde tamamen yeni değildi. Daha önce Johnston Stoney, Japon fizikçi Nagaoka ve diğer bazı bilim insanları tarafından ortaya atılmıştı. Ancak tüm bu hipotezler tamamen spekülatifti; Rutherford'un fikri ise deneye dayanıyordu. Bilim adamı, Rutherford'u atomun gezegensel yapısı fikrine götüren deneylerin sonuçlarını, Mayıs 1911'de yayınlanan “Alfa ve Beta Parçacıklarının Maddede Saçılması ve Atomun Yapısı” başlıklı büyük bir makalede sundu. İngiliz Felsefe Dergisi'nde. Dünyanın dört bir yanındaki fizikçiler artık atomun yapısına ilişkin bu kez ikna edici bir şekilde deneysel olarak doğrulanmış başka bir modeli değerlendirebilirler... Rutherford yorulmak bilmiyordu. Ve hemen yeni bir çalışmaya girişti: Folyonun yapıldığı maddenin atomlarının çekirdeklerinin elektrik yüküne bağlı olarak, folyo tarafından çeşitli açılarda saptırılan alfa parçacıklarının sayısını belirlemeye başladı. Araştırmacıların sabrı ödüllendirildi. Bu deneylerin sonuçlarını analiz eden Rutherford, belirli bir açıyla saptırılan alfa parçacıklarının sayısını hedef folyo maddesinin çekirdeklerinin yüküne bağlayan bir formül türetti. Artık alfa parçacıklarının saçılması üzerine yapılan deneylerden hedef malzemenin doğasını belirlemek mümkün oldu. Kimyasal analizin ilk nükleer yöntemi araştırmacıların elinde ortaya çıktı! Bilim adamları, farklı malzemelerden yapılmış hedeflerin davranışlarını karşılaştırdılar ve nükleer yük ne kadar büyükse, alfa parçacıklarının da o kadar düz bir yoldan saptığını buldular. Ve burada, ilk kez, fiziksel deneyler elementlerin periyodik kanununun üzerindeki gizlilik perdesini kaldırdı. Rutherford'un deneylerinden şu sonuç çıktı: Mendeleyev Elementleri çekirdeklerinin yükü arttıkça art arda dizerseniz, yeniden düzenlemeye gerek kalmaz! Fizikçiler periyodik yasanın formülasyonunu açıklığa kavuşturdu; elementlerin kimyasal özellikleri periyodik olarak elementlerin atom kütlesine değil, çekirdeklerinin elektrik yüküne bağlıdır. Elementlerin kimyasal özelliklerine ilişkin ansiklopedik bilgisine dayanarak, elementlerin Mendeleev'in onları düzenlediği sıraya göre düzenlenmesi, çekirdeklerin yükünün büyüklüğüne uygun olarak yapılır. Bir elektronun büyük bir çekirdeğin üzerine düşmesini engelleyen şey nedir? Elbette hızlı bir dönüş. Ancak çekirdeğin alanında hızlanma ile dönme sürecinde, elektronun enerjisinin bir kısmını her yöne yayması ve yavaş yavaş yavaşlayarak yine de çekirdeğe düşmesi gerekir. Bu düşünce, atomun gezegen modelinin yazarlarını rahatsız etti. Yeni fiziksel modelin yolundaki bir sonraki engel, büyük emeklerle inşa edilen ve açık deneylerle kanıtlanmış atom yapısının tüm resmini yok etmeye mahkum gibi görünüyordu... Rutherford bir çözüm bulunacağından emindi ama bu kadar çabuk olacağını hayal edemiyordu. Atomun gezegen modelindeki kusur Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından düzeltilecek. Dünya bilim adamlarının Rutherford'un atomun yapısı hakkındaki makalesinin yer aldığı Philosophical Journal'ın bir sayısını almasıyla hemen hemen aynı zamanda, yirmi beş yaşındaki Niels Bohr, Kopenhag Üniversitesi'nde metallerin elektronik teorisi üzerine tezini başarıyla savundu. . Danimarkalı fizikçi Niels Henrik David Bohr (1885–1962), Christian Bohr ve Ellen (kızlık soyadı Adler) Bohr'un üç çocuğundan ikincisi olarak Kopenhag'da doğdu. Babası Kopenhag Üniversitesi'nde ünlü bir fizyoloji profesörüydü. Kopenhag'daki Gammelholm Gramer Okulu'na gitti ve 1903'te mezun oldu. Bohr ve ünlü bir matematikçi olan kardeşi Harald, okul yıllarında futbol tutkunlarıydı. Daha sonra Niels kayak ve yelkencilikle ilgilenmeye başladı. Niels Bohr'un okulunda genel olarak sıradan yeteneklere sahip bir öğrenci olarak kabul edilirken, Kopenhag Üniversitesi'nde yeteneği çok geçmeden insanların onun hakkında konuşmasına neden oldu. Nils alışılmadık derecede yetenekli bir araştırmacı olarak tanındı. Su jetinin titreşiminden suyun yüzey gerilimini belirlediği tez projesi, kendisine Danimarka Kraliyet Bilimler Akademisi'nden altın madalya kazandırdı. 1907'de bekar oldu. 1909'da Kopenhag Üniversitesi'nden yüksek lisans derecesini aldı. Metallerdeki elektronların teorisi üzerine yaptığı doktora tezi ustalık gerektiren bir teorik çalışma olarak kabul edildi. 1911'de Bohr, elektronu keşfeden J. J. Thomson'un laboratuvarında birkaç ay çalışmak üzere Cambridge'e gitmeye karar verdi. Nils'in annesi ve erkek kardeşi Harald bu fikri onayladı. Belki nişanlısı Margaret pek mutlu değildi ama o da kabul etti. Bohr daha sonra Rutherford'un modeli üzerinde düşündü ve tüm şüphelere rağmen doğada açıkça meydana gelen olaylara dair ikna edici açıklamalar aradı: Elektronlar çekirdeğe düşmeden veya ondan uzaklaşmadan sürekli olarak çekirdeğinin etrafında dönüyordu. K. Manolov ve V. Tyutyunnik'in “Atomun Biyografisi” kitabında yazdıkları şöyle: "Eğer hidrojenin yalnızca bir elektronu varsa, onun birkaç farklı dalga boyunda ışık yaydığı gerçeğini nasıl açıklayabiliriz?" - Bohr'u düşündü. Tekrar Nicholson'un teorisine döndü. Spektral dalga boyu oranlarının hesaplanan ve gözlemlenen değerleri arasındaki mükemmel uyum, bu teorinin lehine güçlü bir argümandır. Ancak Nicholson radyasyonun frekansını mekanik bir sistemin salınım frekansıyla tanımlar. Ancak frekansın enerjinin bir fonksiyonu olduğu sistemler, emisyon sırasında frekansları değişeceğinden, sonlu miktarda tekdüze radyasyon yayamaz. Ayrıca Nicholson tarafından hesaplanan sistemler bazı titreşim modları altında kararsız olacaktır. Ve son olarak Nicholson'un teorisi Balmer ve Rydberg'in seri yasalarını açıklayamıyor. - Hansen, bana öyle geliyor ki bir cevap var! - dedi Bohr. - Bir atomdaki elektron yörüngesinin kararlılığı için türettiğim koşulu kullanarak elektronun yörüngedeki hızını, yarıçapını ve elektronun herhangi bir yörüngedeki toplam enerjisini hesaplayabilirsiniz. Üstelik tüm formüller aynı 1, 2, 3, 4 vb. tamsayı değerlerini alan kuantum sayısı adı verilen aynı faktörü içerir. Bu sayıların her biri belirli bir yörünge yarıçapına karşılık gelir... - Bohr bir süre sessiz kalıp devam etti. - Tabii artık her şey açık. Bir atom, yalnızca her biri kendi enerji değeriyle karakterize edilen belirli durağan hallerde enerji yaymadan var olabilir. Bir elektron bir yörüngeden diğerine hareket ederse, atom ya özel bölümler (kuanta) biçiminde enerji yayar ya da soğurur. - İşte işin sırrı bu! - diye bağırdı Hansen. - Bu, bir atomun spektrumunun yapısını yansıttığı anlamına gelir! - Artık her şey yerine oturuyor. Hidrojen atomunun neden birkaç tür ışın yaydığı açıktır. Yörüngeleri çekirdeğe en yakın olandan başlayarak numaralandırırsak, elektronun dördüncüden birinciye, üçüncüden birinciye, üçüncüden ikinciye vb. atladığını söyleyebiliriz. Her sıçramaya eşlik eder. karşılık gelen dalga boyundaki ışığın yayılmasıyla. Gerçekten niceliksel bir ilişki bulabileceğimi umuyorum... 1913'te Niels Bohr, uzun düşüncelerin ve hesaplamaların sonuçlarını yayınladı; bunların en önemlileri o zamandan beri Bohr'un önermeleri olarak biliniyordu: Bir atomda her zaman, bir elektronun sonsuza kadar ilerleyebileceği çok sayıda kararlı ve kesin olarak tanımlanmış yörüngeler vardır. çünkü ona etki eden tüm kuvvetler dengelidir; Bir elektron, bir atom içinde yalnızca bir kararlı yörüngeden, aynı derecede kararlı olan bir başka yörüngeye hareket edebilir. Böyle bir geçiş sırasında elektron çekirdekten uzaklaşırsa, o zaman ona dışarıdan, üst ve alt yörüngedeki elektronun enerji rezervindeki farka eşit miktarda enerji vermek gerekir. Eğer bir elektron çekirdeğe yaklaşırsa fazla enerjiyi radyasyon şeklinde “boşaltır”... Muhtemelen Bohr'un önermeleri, önemli bir durum olmasaydı, Rutherford'un elde ettiği yeni fiziksel olgulara ilişkin bir dizi ilginç açıklama arasında mütevazi bir yer alırdı. Bohr, bulduğu ilişkileri kullanarak, hidrojen atomundaki bir elektron için "izin verilen" yörüngelerin yarıçaplarını hesaplamayı başardı. Bu yörüngelerdeki elektron enerjileri arasındaki farkı bilerek, çeşitli uyarılmış hallerdeki hidrojenin emisyon spektrumunu tanımlayan bir eğri oluşturmak ve hidrojen atomunun kendisine dışarıdan fazla enerji sağlandığı takdirde özellikle hangi dalga boylarını kolayca yayması gerektiğini belirlemek mümkün oldu. örneğin parlak cıva ışıklı lambaların kullanılması. Bu teorik eğri, İsviçreli bilim adamı J. Balmer tarafından 1885'te ölçülen uyarılmış hidrojen atomlarının emisyon spektrumuyla tamamen örtüşüyordu! Atomun gezegen modeli, Rutherford ve Bohr'un giderek daha fazla destekçi kazanmasıyla güçlü bir destek aldı. Yazar: Samin D.K.
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Gadget 007 Sürümü Casus Teçhizatı ▪ Mobil cihaz Samsung SPH-P9000 ▪ Biyopolimerler ve petrol ürünleri
▪ Elektrikçi web sitesinin bölümü. PTE. Makale seçimi ▪ makale Oh, bir su aygırını bataklıktan çıkarmak kolay bir iş değil! Popüler ifade ▪ makale Hücre ne yapar? ayrıntılı cevap ▪ makale Direk süngü. turist ipuçları ▪ makale Pasif ton kontrolleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri