Модели атома

Еще в V веке до нашей эры Демокритом была высказана идея о существовании мельчайших неделимых частиц, которые он назвал атомами. Более двух тысяч лет понадобилось человечеству, чтобы установить существование структуры атома, составными частями которого являются более мелкие частицы. В 1897 году первая такая частица – электрон была открыта английским ученым Джозефом Джоном Томсоном. Как он вспоминал много позже, к такому заключению он пришел с большой неохотой, основываясь на результатах своих экспериментов.

О сложной структуре атома свидетельствовали и эксперименты, выполненные французским ученым Анри Беккерелем[6], который, работая с солями урана, обнаружил невидимое излучение, названное им «урановыми лучами». В 1900 году Резерфорду[7] удалось доказать, что в составе этих лучей есть отрицательно заряженные частицы (названные им β-частицами), которые, как оказалось позднее, являются электронами. Другой вид частиц, входивших в состав урановых лучей, был им назван α-частицами. Как показали исследования, эти частицы имели положительный заряд и массу, в ~ 7500 раз больше массы электрона. В результате этих открытий стало ясно, что атом имеет сложную структуру – из него вылетают и легкие, и тяжелые частицы.

Среди создаваемых в это время моделей атома наибольшую популярность приобрела модель Томсона, получившая название «пудинг с изюмом», представленную на рис.12.5. Согласно этой модели атом представляет собой положительно заряженный шар, внутри которого (как изюм в булке) располагались электроны. При попытке согласовать модель с данными спектроскопии и периодической таблицей Д.И.Менделеева, Томсон был вынужден включить в состав модели около тысячи электронов. Они располагались по концентрическим кольцам и имели каждый свою частоту колебаний.

Таким образом, модель Томсона оказалась очень сложна и имела большое количество параметров. К тому же она не объясняла целый ряд экспериментальных результатов. При этом она сыграла важную роль в формировании современных представлений об атоме. Дальнейшее развитие представлений о внутренней структуре атома было сделано Резерфордом и его учениками.

Рис.12.5. Модель Томсона.

Дата добавления: 2014-01-06