 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Ядерная модель атома
(модель Резерфорда)
Распределение положительных и отрицательных зарядов в атоме можно выяснить, произведя непосредственное опытное зондирование внутренних областей атома. Такие опыты были произведены Резерфордом с помощью альфа-частиц, испытывающих рассеяние на мишенях из тяжелых атомов.
|
|
|
|
|
вольно значительные углы (рис. 7.3).
Резерфорд пришел к выводу, что столь сильное отклонение альфа-частиц возможно лишь в том случае, когда внутри атома имеется источник сильного электрического поля, которое создается зарядом, имеющим большую массу, сконцентрированную в очень малом объеме. Этот вывод позволил Резерфорду в 1911 г. предложить ядерную модель атома.
Согласно этой модели атом представляет собой систему зарядов, в центре которой находится тяжелое положительное ядро с зарядом Ze, имеющее размеры, не превышающие 0,1 нм, а вокруг ядра расположены Z электронов, распределенных на орбитах по всему объему, занимаемому атомом.
При пролете альфа-частицы вблизи ядра (электроны не оказывают заметного влияния на тяжелую альфа-частицу) на нее действует кулоновская сила отталкивания, вызванная ядром: 
. В этом случае траектория частицы представляет собой гиперболу (см. рис. 7.3).
Попытки применить ядерную модель Резерфорда к объяснению атомных спектров к успеху не привели по двум причинам.
Во-первых, если предположить, что электроны движутся вокруг ядра по круговым орбитам, то кулоновская сила взаимодействия между ядром и электроном сообщит электрону центростремительное ускорение:
.
Это уравнение содержит две переменные величины – r и u, т.е. существует непрерывный бесконечный ряд значений r и u, удовлетворяющих этому уравнению, т.е. радиусы орбит могут быть любыми и при переходе с одной орбиты на другую может излучаться любая порция энергии и спектры испускания будут сплошными, а не линейчатыми, как это наблюдается в экспериментах.
Во-вторых, при движении по круговой орбите с огромным ускорением, согласно классической электродинамике, электроны должны непрерывно излучать электромагнитные волны и терять энергию. В результате электроны будут приближаться к ядру и в конце концов упадут на него. Таким образом, с точки зрения электродинамики, атом Резерфорда является неустойчивой системой, что также противоречит действительности.
Поиск по сайту: