Atom nimalardan tarkib topgan?

1913-yilda Daniyalik fizik Nils Bor o‘zining atom tuzilishi haqidagi nazariyasini ilm-fanga taklif etdi. Uning nazariyasi asosida, Rezerford ishlab chiqqan planetar model yotar edi. Ushbu nazariyaga ko‘ra, atom tuzilishi, sayyoralarning markaziy obyekt - Yulduz atrofida o‘z orbitalari bo‘ylab harakatlanishi singari, ya'ni makrodunyo modeliga qiyosan olingan edi (masalan, Yer va boshqa sayyoralarning Quyosh atrofida aylanishi kabi). Aynan sayyoralar sistemasi singari, elektronlar ham, atom markazidagi og‘ir yadro atrofida, aniq va qat'iy orbitalar bo‘ylab harakatlanadilar.

Bor, atom nazariyasi uchun, kvant g‘oyasini kiritdi. Unga binoan, elektronlar yadro atrofidagi o‘z, orbitalarida, ularga qat'iy muvofiq energetik pog‘onalarga bo‘yicha harakatlanishadi. Aynan Bor modeli, hozirgi zamon kvant-mexanik atom modelining asosi sifatida xizmat qildi. Ushbu modelga ko‘ra ham, atom yadrosi, musbat zaryadlangan proton va zaryadga ega bo‘lmagan neytrondan, hamda uning atrofida harakatlanuvchi, manfiy zaryadlangan elektrondan iborat. Lekin, kvant-mexanikasi modeliga ko‘ra, elektron uchun aniq bir trayektoriya aniqlash mumkin emas. Bu modelga ko‘ra, elektronlar uchun faqat yaqin energetik pog‘onalarga ko‘ra joylashishi mumkin bo'lgan hududlar mavjud.

Atom ichida nimalar bor?

Atom - protonlar, elektronlar va neytronlardan tashkil topgan. Neytronlar, olimlar tomonidan, atom tuzilishining planetar modeli ishlab chiqilganidan keyin kashf qilingan. Faqat 1932-yilga kelibgina, Jeyms Chedvik, qator ilmiy tajribalar seriyasidan so‘ng, hech qanday zaryadga ega bo‘lmagan zarrachalar - neytronlarni kashf qildi. Zaryadning mavjud emasligi, ushbu zarrachalarning elektromagnit maydonga nisbatan hech qanday ta'sirlanishga kirishmaganligi bilan isbotlandi.

Atom yadrosining o‘zi, og‘ir zarrachalar - proton va neytronlardan iborat. Ushbu zarrachalarning har biri, elektronlardan deyarli ikki ming marta og‘irroq. Ular ikkalasi o‘lchamlariga ko‘ra ham o‘zaro o‘xshash, faqat aytib o‘tilganidek, protonlar musbat zaryadga ega bo‘lgani holda, neytronlarning umuman hech qanday zaryadi bo‘lmaydi.

o‘z navbatida, protonlar va neytronlar, kvarklar deb ataluvchi elementar zarrachalardan iborat bo'ladi. Hozirgi zamon fizikasida, kvarklar moddalarning eng kichik va elementar zarrachalari sifatida qaraladi.

Atomning o‘lchamlari, uning yadrosining o‘lchamlaridan bir necha barobar katta bo‘lib, agar atomni futbol maydoni o‘lchamlari kabi o‘lchamda tasavvur qilsak, unda, yadro, ushbu futbol maydoni qoq markaziga joylashtirilgan tennis koptogi singari o‘lchamda namoyon bo'ladi.

Tabiatda, o‘lchamlari, massasi va boshqa xossalariga ko‘ra farqlanuvchi ko‘p sonli atomlar mavjud. Bir turdagi atomlarning jamlanmasi, kimyoviy element deb ataladi. Hozirgi kunda, kimyoviy elementlarning 117 xili fanga ma'lum. Ularning atomlari, massasi, o‘lchamlari va tuzilishiga ko‘ra o‘zaro farq qilishadi.

Atomlar ichidagi elektronlar.

Manfiy zaryadlangan elektronlar, yadro atrofida, o‘ziga xos bulut hosil qilgan tarzda harakatlanadi. Massasi ancha katta bo'lgan yadro, elektronlarni o‘ziga tortib turadi, lekin, elektronlarning o‘z energiyasi, yadrodan ma'lum masofaga "qochib ketish"ga imkon beradi. Shu tarzda, elektronning energiyasi qancha ko‘p bo‘lsa, u yadroda shunchalik uzoq masofada joylashadi.

Elektron energiyasining qiymati, u joylashgan energetik pog‘onaga ko‘ra qat'iy va aniq o‘lchamga ega bo‘ladi. Ya'ni, elektron energiyasining qiymati, bir energetik pog‘onadan ikkinchisiga tomon sakrash tariqasida o‘zgaradi. Shunga muvofiq tarzda, elektron, faqat tegishli elektron qavat doirasidagina harakatlanishi mumkin - Bor postulatlarining mohiyati aynan shundadir.

Ko‘proq energiya qabul qilgan elektron, yadrodan uzoqroq joylashgan, yuqori elektron qavatlarga, va aksincha, energiya yo‘qotishi tufayli, yadroga yaqinroq bo'lgan quyiroq qavatlarga o‘tishi mumkin. Ya'ni, yadro atrofidagi elektron bulutlari, o‘zaro ajratilgan bir nechta qatlamdan iborat elektron qavatlarni tashkil qiladi.

Atom tuzilishi haqidagi tasavvurlar tarixi.

Atom atamasi, qadimgi yunon tilidagi "a-tomos" - ya'ni, "bo‘linmas" ma'nosidagi so‘zdan olingan bo‘lib, kelib chiqishi, qadimgi yunon faylasuflarining, moddaning eng kichik bo‘linmas zarrasi haqidagi fikrlariga borib taqaladi. o‘rta asrlarda, ba'zi olimlar, moddalarning keyingi tarkibiy qismlarga parchalanishi mumkin emasligi haqidagi xulosalarga keldilar. Shunday eng kichik zarralar, atomlar deb atala boshladi. 1860-yilda, Germaniyada bo‘lib o‘tgan kimyogarlarning xalqaro anjumanida, ushbu nom, rasman tasdiqlandi va kimyo va fizika sohalari, umuman ilm-fanning barcha jabhalarida, moddaning eng kichik tashkil qiluvchilari, atomlar sifatida yuritila boshlandi.

XIX-asr oxiri va XX-boshlarida, fiziklar subatom zarrachalarning mavjudligini aniqlashdi va atom haqiqatan ham bo‘linmas ekanligi tasdiqlandi. o‘sha paytlarda, atom tuzilishining "mayizli puding" deb nomlangan modeli ilgari surilgan edi. Ushbu modelga ko‘ra, elektronlar, katta massaga ega va musbat zaryadlangan jism ichida, huddi, puding ichidagi mayizga o‘xshab joylashgan shaklda tasavvur qilingan edi. Biroq, kimyogar Rezerfordning amaliy tajribalari, ushbu tarzdagi modelni butunlay inkor etib, o‘rniga, atom tuzilishining planetar modelini tavsiya etdi.

Rezerfordning, atom tuzilishining planetar modeli haqidagi g‘oyalarini Nils Bor tomonidan rivojlantirilishi, hamda, 1932-yilda zaryadsiz zarralar - neytronlarning kashf qilinishi, atom tuzilishi haqidagi hozirgi zamon tasavvurlarini asosi bo‘lib xizmat qildi. Atom tuzilishi haqidagi g‘oyalarning keyingi rivojlanish bosqichlari, elementar zarrachalar fizikasi - leptonlar, bozonlar, myuon, pion, neytrino, fotonlar, kvarklar va hokazolar bilan bog‘liq.