Изображение атомов солнечной батареи, полученное с помощью туннельного микроскопа.
В 1913 г. английский физик Резерфорд проделал классические опыты по рассеянию a-частиц тонкими слоями различных веществ. a-частицы, испускаемые радиоактивными веществами, являются подходящими пробными зарядами для исследования внутриатомных электрических полей. Они представляют собой полностью ионизированные атомы гелия, имеют положительный заряд, равный удвоенному элементарному заряду (q = 3.2·10-19 Кл), массу m = 6.67·10-27кг, обладают высокой энергией (а значит и скоростью), достаточной для проникновения в атомы вещества.
Схема опытов Резерфорда и его учеников Гейгера и Марсдена изображена на рис.1.Внутри герметичной камеры, в которой был создан высокий вакуум, находился свинцовый контейнер с радиоактивным элементом, испускавшим a-частицы. Узкий пучок частиц падал перпендикулярно на поверхность металлической (золотой) фольги, толщиной около 1 мкм (10-6м). Регистрация частиц производилась по вспышкам света (сцинтилляциям), вызываемыми ими на экране, покрытом люминофором. Экран был укреплен перед объективом на корпусе микроскопа, с помощью которого визуально наблюдали сцинтилляции и подсчитывали их число. Так определяли количество частиц, движущихся по данному направлению после их взаимодействия с атомами вещества. Микроскоп вместе с экраном мог вращаться вокруг вертикальной оси, походящей через центр камеры, для регистрации рассеянных атомами фольги частиц.
(рис.1)
На рисунке: 1- атом золота, 2- a-частицы
Результаты опытов Резерфорда: 1.большинство частиц проходит через атомы вещества. не рассеиваясь (как через "пустоту"); 2.с увеличением угла рассеяния число отклонившихся от первоначального направления частиц резко уменьшается; 3.имеются отдельные частицы, отбрасываемые атомами назад, против их первоначального движения (как мяч от стенки).
Резерфорд вывел формулу, по которой можно рассчитать количествоa-частиц, рассеянных под определенными углами. В эту формулу входит характеристический параметр "d ", являющийся поперечным размером образований, отклоняющих частицы. Для совпадения расчетов с результатами опытов это параметр должен быть порядка 10-13 см. Атомы имеют диаметр 10-8 см, т.е. на пять порядков выше. Следовательно, в атоме имеется область занимающая ничтожно малую часть атома, которая и отклоняет частицы на большие углы вплоть до 1800.
В основе боровской теории атома лежат два основных положения (постулата):
1. Электроны могут двигаться в атоме только по определенным орбитам, находясь на которых они, несмотря на наличие у них ускорения, не излучают.
Бор предположил, что произведение модуля импульса на радиус орбиты кратно постоянной Планка:
где n = 1,2,3,… это и есть правило квантования. С помощью правила квантования можно получить выражение для возможных радиусов орбит:
2. Атом излучает или поглащает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояние в другое.
Радиусов допустимых (стационарных) орбит электрона в атоме водорода:
Ряд значений энергий стационарных состояний атома водорода
Если вы хотите отдохнуть в солнечной Абхазии, тогда лучшего места, чем курорт Пицунда вам не найти. Курорт Пицунда - это красивая природа, свежий воздух и приятные доброжелательные жители. Самшитовая роща в Пицунде является комфортабельным пансионатом на побережье Абхазии.
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление
