1.    
  2.    
  3.     Теорія атомів

Теорія атомів

Ідея про те, що всі речовини на світлі складаються з атомів, народилася в 5 столітті до нашої ери , коли давньогрецький мислитель Демокріт припустив, що все суще складається з найдрібніших рухомих частинок. Тоді не було ніяких технічних засобів, щоб перевірити істинність цієї гіпотези. Можна було тільки припускати, що, швидше за все, вона не позбавлена ​​сенсу.
Багато століть після Демокрита про атоми періодично згадували, але ця гіпотеза в ті далекі часи не користувалася популярністю. У 19 столітті гіпотеза про атомах знову з’явилася на науковому горизонті.

Модель описує картину світу

Вчені шукали модель, яка могла б задовільно описати картину реального світу. Атом виявився, дуже придатною моделлю. Хоча атоми неможливо побачити , але допустивши їх наявність, вчені могли пояснити те, що вони спостерігали в своїх експериментах і в природі.

Вчені були переконані в існуванні атомів задовго до того, як змогли це довести . Модель працювала, хоча ніхто не міг довести її істинність. Наприклад, на початку 19 століття англійський вчений Джон Дальтон, вивчаючи закони протікання хімічних реакцій, відкрив, що два речовини хімічно реагують завжди в одній і тій же незмінній пропорції. Наприклад, з’єднання однієї частини кисню і двох частин водню дає воду.

Це дозволило припустити, що атоми одного речовини, рівні один одному по масі, з’єднувалися з атомами іншої речовини (тобто з атомами іншого маси). У разі утворення води один атом кисню з’єднується з двома атомами водню. Атомна модель допомагала зрозуміти, що саме Дальтон спостерігав у своїх експериментах. Є ще одне просте свідчення на користь існування атомів . Якщо подивитися в мікроскоп на частинки пилку, зважені у воді, можна побачити, що вони здійснюють хаотичні рухи. Чому? Вчені припустили, що це може відбуватися від того, що частинки пилку піддаються зіткнень з численними атомами або групами атомів, які вчені назвали молекулами (наприклад, у воді частинки стикаються з молекулами води).

З чого складається атом?

Вчені, які були згодні з атомної теорією, вважали, що атом складається з маленьких електрично заряджених частинок – позитивних і негативних, які, з’єднуючись в атомі, як в кульці, в результаті нейтралізують один одного і роблять атом в цілому електрично нейтральним. Але в 1907 році англійський фізик Ернест Резерфорд своїми експериментами довів, що це не зовсім так.

Резерфорд бомбардував високошвидкісним пучком позитивно заряджених частинок золоту фольгу. Він вважав, що частинки пройдуть фольгу наскрізь. Деякі позитивно заряджені частинки дійсно пролітали крізь фольгу. А деякі не могли цього зробити. Більш того, вони рикошетом відлітали в експериментатора, як ніби їх відштовхувала яка – то сила, захована в фользі. Резерфорд був здивований. Він говорив, що це все одно, що починати обпалювати горщик на волокнистої папері і раптом побачити, як цей горщик відлітає гончару в лоб.

Ядро атома

Експерименти Резерфорда допомогли підтвердити атомну гіпотезу і зрозуміти, як влаштований атом. Стало ясно, що позитивні і негативні частки не розташовані в атомі рівномірно. Якщо б це було так, то позитивно заряджені частинки в досвіді Резерфорда не відштовхувати б з такою силою. Значить, ядро ​​атома не нейтральні. В середині атома існує щільний клубок частинок, тобто в середині, яка називається ядром атома, знаходяться позитивно заряджені протони і нейтральні нейтрони. На значній відстані від ядра по орбітах навколо нього звертаються негативно заряджені частинки – електрони. Так як позитивний заряд дорівнює за величиною негативного, то в цілому атом електрично нейтральний. Він не несе ніякого заряду.

Але саме ядро ​​- це зосередження позитивного заряду. Багато позитивні частинки в досвіді Резерфорда пролітали дуже близько від позитивно зарядженого ядра атома золота. Так як позитивні заряди взаємно відштовхуються, то ці частинки відлітали назад, в сторону експериментатора. Це і підказало йому ідею про те, як насправді влаштовані атоми.

Кварки

Протони і нейтрони – це частинки, які, хоча і самі малі, складаються з ще більш дрібних частинок, званих кварками. Сьогодні вчені вважають, що протони і нейтрони складаються з ще більш дрібних частинок, званих кварками. Кварки – це нова модель , що дозволяє краще пояснити поведінку атомів в реальному світі. І так само, як раніше вчені прагнули отримати експериментальні докази існування атомів, зараз вони шукають реального підтвердження існування кварків.

30.09.2016

Написати коментар