Atom: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
ods. Link FA/GA |
Brez povzetka urejanja |
||
Vrstica 29:
Prvi model atoma je postavil [[Joseph John Thomson]], ki je odkril, da atomi niso nedeljivi, marveč so sestavljeni iz manjših delcev ([[elektron]]ov). Dandanes lahko atome tudi eksperimentalno opazujemo.
==Zgodovina atomske teorije==
=== Atomi v filzofiji ===
Ideja, da je zadeva sestavljena iz ločenih enot je zelo stara, ki se pojavlja v mnogih starodavnih kulturah, kot sta Grčija in Indija. Beseda "atom", v resnici, je skoval antičnih grških filozofov. Vendar pa so bile te ideje je bila ustanovljena leta filozofskega in teološkega obrazložitvi namesto dokazov in eksperimentiranja. Kot rezultat, so njihova stališča o tem, kaj atomov izgleda in kako se obnašajo napačna. Prav tako ni bilo mogoče prepričati vsakogar, da atomizma je bil le eden od številnih konkurenčnih teorij o naravi materije. Ni bilo do 19. stoletja, ki je bila zamisel sprejeli in rafiniranega znanstveniki, ko cvetijo znanost kemije proizvedenih odkritja, da bi lahko samo pojem atomov pojasnjujejo.
[[Slika:Daltons symbols.gif|sličica]]
=== Prvi temelni dokazi teorije ===
V začetku leta 1800, John Dalton uporablja pojem atomov, da pojasni, zakaj elementi vedno reagira v razmerju majhnih celih števil (zakon o večkratnih deleži). Na primer, obstajata dve vrsti kositrovega oksida: eden je 88,1% kositra in 11,9% kisik in je drugi 78,7% kositra in 21,3% kisika (kositer (II) oksida in kositer dioksid zaporedju). To pomeni, da bo 100g kositra združujejo bodisi z 13.5g ali 27g kisika. 13,5 in 27 tvorita razmerje 1: 2, v razmerju majhnih celih števil. Ta skupni vzorec v kemiji predlagal Dalton, da elementi reagirajo v celih večkratnikih števila diskretnih enot, z drugimi besedami, atomov. Pri tin oksidov, bo en tin atom kombinirati z enim ali dvema atomoma kisika. [4]
Dalton tudi menili, atomska teorija lahko pojasni, zakaj voda absorbira različne pline v različnih razmerjih. Na primer, je ugotovil, da voda absorbira ogljikov dioksid veliko bolje, kot pa absorbira dušik. [5] Dalton hipotezo, da je to posledica razlik v masi in zahtevnosti posameznih delcev v plinih,. Dejansko molekule ogljikovega dioksida (CO2) so težji in večji od molekule dušika (N2).
=== Brownovo gibanje ===
Leta 1827, botanik Robert Brown uporablja mikroskop, da pogled na prašnih zrn, ki lebdijo v vodi in ugotovili, da so se preselili okoli napakami, pojav, ki je postal znan kot "Brownovega gibanja«. To je bila misel, da bi jih vodne molekule trkanje zrna približno povzročil. Leta 1905 je Albert Einstein pripravil prvo matematično analizo gibanja. Francoski fizik Jean Perrin uporablja delo Einsteinovo eksperimentalno določitev mase in dimenzije atomov, s čimer prepričljivo preverjanje Dalton je atomske teorije.
=== Odkritje elektrona ===
Fizik JJ Thomson je izmerili maso katodne žarke, ki kaže, da so bile narejene iz delcev, vendar pa je bilo okoli 1800-krat lažji od najlažjega atoma, vodika. Zato niso bili atomi, temveč nov delec, prvi subatomskih delcev, da bodo odkrili, kar je prvotno imenovan "corpuscle", vendar pa je bil kasneje imenovan elektronov po delcev George Johnstone Stoney predpostavljenih leta 1874. Bil je tudi pokazala, da so identični delci se sproščajo zaradi fotoelektrične in radioaktivnih snovi. [10] To je hitro priznal, da so delci, ki prenašajo električne tokove v kovinskih žic, in nosijo negativen električni naboj znotraj atomov. Thomson je dobil Nobelovo nagrado za fiziko 1906 za to delo. Tako je razveljavilo prepričanje, da so atomi nedeljivi, končni delci materije. [11] Thomson tudi napačno domneval, da je nizka masa, so negativno nabiti elektroni porazdeljeni po atoma v enotno morju pozitivnega naboja. To je postal znan kot model slive puding.
[[Slika:Gold foil experiment conclusions.svg|sličica]]
===Odkritje jedra===
Leta 1909 je Hans Geiger in Ernest Marsden, pod vodstvom Ernest Rutherford, bombardirajo kovinsko folijo z alfa delci opazovati, kako so razpršeni. Pričakovali so vsi alfa delci, da prenese naravnost skozi z malo odklona, ker Thomsonov model, je dejal, da so obtožbe v atomu, tako razpršeno, da je njihova električna polja ne bi mogla vplivati na alfa delcev veliko. Vendar Geiger in Marsden opazila alfa delci, ki se odbije s koti, večjimi od 90 °, kar naj bi bilo mogoče v skladu s Thomson modela. Razložiti to, Rutherford predlagal, da se pozitivni naboj atoma koncentrirali v majhnem jedru v središču atomom.
=== Odkritje izotopov ===
Medtem ko je eksperimentirati z izdelki iz radioaktivnega razpada leta 1913 radiochemist Frederick Soddy odkrili, da se je zdelo, da je več kot ena vrsta atoma na vsakem položaju na periodnem sistemu. [13] Izraz izotop je skoval Margaret Todd kot primerno ime za različnimi atomi, ki pripadajo isti element. J.J. Thomson ustvaril tehniko za ločevanje vrst atom s svojim delom na ioniziranih plinov, ki je pozneje pripeljalo do odkritja stabilnih izotopov.
[[Slika:Bohr atom animation 2.gif|sličica]]
=== Bohrov model atoma ===
Leta 1913 je fizik Niels Bohr predlagala model, v katerem je bilo prevzeto elektroni atoma, da krožijo okoli jedra, vendar lahko to stori le v končnem nizu orbitah, in bi lahko skočil med temi kroži le v diskretnih sprememb energije ustreza absorpciji ali sevanje fotona. Ta kvantizacija uporablja, da pojasni, zakaj so elektroni orbite stabilna (glede na to običajno, stroške v pospešku, vključno s krožnimi gibi, izgubijo kinetično energijo, ki se sproščajo kot elektromagnetno sevanje, glej sinhrotronsko sevanje) in zakaj elemente absorbirajo in oddajajo elektromagnetno sevanje v diskretnem spektrov.
Kasneje istega leta Henry Moseley zagotovili dodatne eksperimentalne dokaze v prid Niels Bohr teorije. Ti rezultati rafinirano Ernest Rutherford je Antonius van den Broek je model, ki je predlagal, da je atom vsebuje v svojem jedru številne pozitivne jedrskih dajatev, ki je enaka njenemu (atomsko) številka v periodnem sistemu. Do teh poskusih atomsko število ni bilo znano, da je fizično in eksperimentalni količina. To je enako atomski jedrskega brezplačno ostaja uveljavljeno atomski modela danes.
=== Pojasnitev kemijskih vezi ===
Kemijske vezi med atomi so pojasnil, Gilbert Newton Lewis leta 1916, kot so interakcije med njihovimi sestavnimi elektronov. [18] Kot je bilo znano, kemijske lastnosti elementov, ki se v veliki meri ponavljajo po periodičnem zakonom, [19] leta 1919 ameriški kemik Irving Langmuir je predlagal, da bi bilo to mogoče razložiti, če so elektroni v atomu povezan ali zbrani na nek način. Skupine elektronov so mislili, da zasedajo sklop elektronske lupin okoli jedra.
=== Nadaljnji razvoj na kvantni fiziki ===
Sternovo-Gerlach eksperiment 1922 predložil dodatne dokaze o kvantni naravi atoma. Ko je bil pramen srebra atomi spustili skozi posebno oblikovane magnetnem polju, je bil pramen razdeljen na osnovi smeri vrtilne količine atoma stranke, ali spin. Ker je to smer, naključno, se lahko pričakuje, da bo žarek širi v liniji. Namesto tega je žarek v dveh delih, kar je odvisno od tega, ali je atomska spin usmerjen navzgor ali navzdol. [21]
Leta 1924 je Louis de Broglie predlagala, da se vsi delci obnašajo v tolikšni meri, kot valovi. Leta 1926, Erwin Schrödinger uporabljajo to idejo razviti matematični model atoma, ki je opisan elektrone kot tridimenzionalne valov namesto točkovnih delcev. Posledica uporabo valov opisuje delce je, da je matematično nemogoče pridobiti natančne vrednosti obeh položaju in zagona delca ob istem času; To je postalo znano kot načelo nedoločenosti, Werner Heisenberg oblikovala leta 1926. V tem konceptu, za določeno točnost pri merjenju položaja enega lahko pridobi le razpon verjetnih vrednosti za zagon, in obratno. Ta model je bil sposoben, da pojasni svoja stališča o atomski vedenja, ki ni mogla, kot so nekatere strukturne in spektralnih vzorcev atomov, večjimi od vodika prejšnji modeli. Tako je bil planetnega model atomom zavrže v korist tistega, ki je opisan atomske orbitalne območij okrog jedra, kjer je najverjetneje, da je treba upoštevati določena elektronov.
=== Odkritje nevtrona ===
Razvoj masni spektrometer dovoljeno maso atomov, ki se merijo z večjo natančnostjo. Naprava uporablja magnet ukriviti tirnico snopa ionov in stopnja upogibanja je določena z razmerjem mase atoma je po svoji glavni. Kemik Francis William Aston uporabiti ta instrument, kažejo, da je imela izotopi različne mase. Atomska masa teh izotopov razlikovala jo celo število zneskov, ki se imenuje pravilo celotno številko. [24] razlaga teh različnih izotopov pričakovano odkritje nevtrona, je nenabito delca z maso podobno proton, ki ga je fizik James Chadwick v 1932. Izotopi so nato razložiti kot elementov z enakim številom protonov, vendar različno število nevtronov v jedru.
=== Fisija, fizika visokih energij ===
Leta 1938 je nemški kemik Otto Hahn, študent Rutherford, usmerjena nevtrone na atomi urana, ki pričakujejo, da bi dobili transuranov. Namesto, njegovi kemični poskusi so pokazali, barij kot proizvod. [26] Leto dni kasneje, Lise Meitner in njen nečak Otto Frisch je preverjeno, da so bili rezultati Hahn je prvi eksperimentalno jedrsko fisijo. [27] [28] Leta 1944, Hahn je prejel Nobelovo nagrado v kemiji. Kljub prizadevanjem Hahn je, prispevki Meitner in Frisch niso bile priznane. [29]
Leta 1950, razvoj izboljšanih pospeševalnikih osnovnih delcev in detektorjev delcev dovoljeno znanstvenike, naj preuči učinke atomov, ki se gibljejo v visokih energij. [30] nevtroni in protoni bilo ugotovljeno, da hadroni ali kompozitov manjših delcev, imenovanih kvarki. Standardni model fizike delcev je bila razvita, da je doslej uspešno pojasnil lastnosti jedra v smislu teh sub-atomski delci in sil, ki urejajo njihove interakcije.
== Zunanje povezave ==
{{Wikislovar|atom|Atom}}
| |||