Атомның Томсон моделі.

Атом ядросының моделі. 20 ғ, бас кезінде атомның шын бар екендіг ешқандай күмəнсіз жалпылай мойындалды. Томсон моделі .Атом оң зарядталған атомның негізгі массасымен байланысқан бөліктен жəне жеңіл теріс зарядталған электрондардың тұратындығы тағайындалғаннан кейін атомның статикалық моделін құруға əрекеттер жасалды. Соның бірі ағылшын физигі Дж. Томсон ұсынған атом моделі. Бұл атомның күрделі құрамы жөніндкгі белгілі ғылыми деректерге сүйеніп ұсынылған атомныңалғашқы физикалық моделі. Томсон моделі Лорецтің классикалық электрондық теориясымен үйлесім тапты; осы теорияға сəйкес атомдар гармоникалық осциляторлар болып табылады. Атом – осциляторда теріс зарядталған бөлшектер электромагниттік жарық толқындары əсерінен гармоникалық тербелістер жасауға қабілетті. Томсон моделіне ұқсас сəйкес атом ішінднгі электронға квазисерпімді күш əсер етеді,ол гормоникалық тербелістер жасай алады. Осылай қабылдау арқылы заттың көптеген оптикалық қасиеттерін, мысалы, атомның монохромат толқын шығаруын түсіндіру, жарық дисперсиясын , яғни сыну көрсеткішінің жиілікке тəуелділігін түсіндіру мүмкін болады. Мұны Томсон моделінің расталуы ретінде қарастыруға болар еді. Бірақ кейінен осы модельдің жарамсыздығы анықталды. Томсон моделіне сəйкес атом ω0 негізгі жиілікті жəне оның 0 2ω,3ω , , , гормоникаларын шығара алады. Томсон моделі көптеген күдік туғызды. Мысалы оң зарядталған атом сферасының материялық табиғаты түсініксіз болды. Спектрлік заңдылықтарды жəне толып жвтқан басқа құбылыстарды түсіндіре алмады.

78. Альфа бөлшектің тегін анықтау үшін іске асырылған Резерфод тәжірибесі,Атомның ішінде электр зарядтарының орналасу тәртібін анықтау үшін 1911 жылы Резерфорд өзінің шәкірттері Г. Гейгер және Марсденмен бірге тәжірибе жасады. Резерфорд жасаған тәжірибені қарастырып көрейік. Қорғасыннан жасалған контейнердің түбіне Альфа бөлшектер шығаратын радиоактивті Радий элементін орналасқан. Альфа бөлшектері өзекше (қалған альфа бөлшектерін қорғасын жұтып алады) тарала отырып фольганы соққылайды.Фольгадан өткен альфа бөлшектерді экран тіркеп отырады. Резерфорд альфа бөлшектерінің ауытқымай бірден фольгадан өтіп кететінін байқады. Алайда, альфа бөлшектерінің аз бөлігінің 900 – тан артық бұрышқа ауытқуы, яғни олар фольгаға соғылып кері бағытта ұшатыны таңдандырды. Сегіз мыңға жуық бөлшектердің біреуі ғана осындай үлкен бұрышқа ауытқиды екен. Резерфорд оң зарядталған альфа бөлшектерінің өз бағытынан ауытқуы, оның жолында оң зарядталған «бір нәрсемен» кездесуінен деп түсіндірді. Бұл ядро болатын. Ядро оң зарядталған, оның радиусы 10 - 15м. Атомның массасы түгел дерлік ядроға шоғырланған. Оны айнала әртүрлі орбитамен теріс зарядталған электрондар қозғалып жүреді. Ең шеткі электрон орбитасының радиусы атомның радиусына тең. Бұл үлгі Күн жүйесінің құрылымына ұқсайтындықтан оны атомның планетарлық моделі деп атады. Модель бойынша атом көлемінің басым көпшілігі «бос» болып шығады, ядроның радиусы атомның радиусынан 100 000 есе кіші. Басқаша айтқанда атом массасы түгелімен ядрода жинақталған деуге болады. Сөйтіп, альфа бөлшектері фольгадан өткенде өз жолында электрондармен және ядромен кездеседі. Электрондармен кездескен альфа бөлшектері өз бағытын өзгертпей тура таралатын болса, ядромен кездескен альфа бөлшектері өз бағытын 1350 - 1500 өзгертеді екен. Алайда соңғыларының саны онша көп емес. Орта есеппен алғанда 8000 альфа бөлшектің тек біреуі ғана өз бағытын 1500 өзгертеді, (сурет). Атом күрделі жүйе, оның центрінде оң зарядталған ядро бар, оның заряды +Ze (мұндағы Z – элементтің реттік нөмірі). Ядроны айнала электрондар қозғалып жүреді, қалыпты күйде олардың саны Z - ке тең. Резерфорд моделі атом құрылысын дұрыс түсіндіре білді.
Ядро атом көлемінің өте кішкене орталық бөлігін алып тұрады. Ядроның диаметрі 10 - 12 – 10 - 13 см, ал атомның диаметрі 10 - 8 см шамасында. Егер атомның көлемін футбол алаңының аумағына дейін үлкейтетін болсақ. Атом ядросының көлемі футбол алаңында түсіп қалған шие дәніндей ғана болар еді.
Атомдар қалыпты жағдайда бейтарап болатындықтан, электрондардың заряды мен ядроның заряды бірін - бірі теңгеріп тұрады.

79. Атомның планетарлық моделі.Заттың көптеген физикалық қасиеттері оның дискретті құрылымы жөніндегі көрініс негізінде түсіндіріледі. Осы көріністерге сəйкес берілген химиялық элементтің ең кіші бөлшектері – атомдар – бірінен бірі ешқандай айырмашылығы жоқ жəне бірдей қасиеттерге ие.

Сызықтық спектірдің əрбір сызығы нақты толқын ұзындық мəніне ие монохромат жарықтан пайда болады.Демек, сиретілген газ жарық көзі ретінде жарық шығарғанда ол барлық мүмкін болатын жиіліктегі емес, тек бірнеше ,ω1, ω2, ωn нақты жиіліктегі электромагниттік толқындарды шығарады.Заттың буы арқылы ақ жарықты өткізгенде тұтас спектр бетінде қара сызықтар пайда болады. Осы қара сызықтар берілген химиялық элементтің

шығару спектрінің пайда болуы берілген заттың шығару спекрінде қандай жиіліктер болса, заттың газ түріндегі күйі тек сондай жиіліктерді жұтуға қабілеттіекендігін көрсетеді.

Сызықтық спектр беретін сəулені төменгі қысым жағдайындағы атомдық газ,яғни атомдар бірімен – бірі əлсіз əсерлесетін жағдайда шығарады. Осындай жағдайларда электромагниттік сəуле кванттарының шығарылуы жеке атомдарының ішінде өтетін рпоцестерінің нəтижесі деп болжауға болады.

Электрон ашылғаннан кейін атомдардың сəуле шығару жəне жұтуқұбылыстары атомдарда электрондардың болуымен байланыстырылады.Шынында арық электромагнитті толқындар. Ал электромагниттік толқындар электр зарядтарының үдемелі қозғалысы кезінде шығарылады. Атомдар соқтығысқанда атом ішіндегі электрон артық энергияны қабылдап еріксіз гармоникалық тербелістер жасауға, электромагниттік толқындар шығаруға болады.Шығарылатын жарықтың əр түрлі жиіліктеріне сəйкес келеді.

Атом құрылысының теориясы кез – келген химиялық элемент спетріндегітолқын ұзындықтарының есептеу жолын беуге тиіс болады.Атомдардың күрделігінің тағы бір дəлелі радиоактивтіліктің ашылуы болады.Радиоактивті заттар физикалық табиғаты əр түрлі үш сəуле түрін шығаратындығын анықталды. Осы сəулелерα −,β −,γ − сəулелер деп аталады. α-сəулелер гелий иондарының ағыны, β − сəулеле - элекрондар ағыны, γ-сəулелер–толқын ұзындығы шамамен 10−11 - 10 −13 м болатын электромагниттік толқындар кванттарының ағыны болып шықты.

Аталған ғылыми жаңалықтар зат атомдарының күрделі құрылысын,құрамдарында оң жəне теріс заряталған бөлшектер дар екендігін дəлелдеді. Осы эксперимент деректері атом құрылысы жөніндегі көріністі – атоммодельдерінжасауға негіз болады.

Атом ядросының моделі.20 ғ, бас кезінде атомның шын бар екендігіешқандай күмəнсіз жалпылай мойындалды.