Розвиток атомної теорії від атома Дальтона до квантової механіки

атомна теорія

Атомна теорія виникла з цікавості грецьких філософів кількох століть до нашої ери, таких як Левкіпп і Демокріт, які стверджували, що вся матерія складається з частинок, які неможливо розділити знову.

Ідея, передана Демокрітом, стверджує, що якщо матеріал розділений на менші частини, то він продовжує ділитися знову, причому дуже мала частина, яка не може бути розділена знову або не може бути зруйнована, називається атомом (від слова Atomos грецькою, що означає розділений).

Отже, філософські ідеї про атомну теорію були прийняті лише на початку 18 століття, поки нарешті Джон Далтон не дав пояснення атомної теорії на основі основних хімічних законів, закону збереження маси, закону постійних пропорцій і закону кратних пропорцій.

Атомна теорія Дальтона

Вперше розвиток атомної теорії був ініційований Джоном Далтоном в 1803-1808 рр. Джон Дейтон заявив, що

  1. Кожен елемент складається з дуже дрібних частинок, які називаються атомами
  2. Всі атоми одного і того ж елемента ідентичні, але атоми інших елементів відрізняються від інших елементів
  3. Атоми неподільні, вони не можуть бути створені та знищені хімічними реакціями.
  4. З'єднання утворюються із поєднання атомів різних елементів із певними атомними співвідношеннями

Атомна модель Далтона описується як модель твердої кулі або більярдної кулі, як показано нижче.

Атомна теорія Дж. Дж. Томсона

Атомна теорія Дж. Дж. Томсона народилася в 1897 році, коли він експериментував з катодними променями. У його експериментах катодні промені можуть відхилятися магнітним полем або електричним полем. Електрично заряджені катодні промені можуть відхилятися до позитивно заряджених полюсів, так що катодні промені заряджені негативно.

Ну, ця негативно заряджена частинка відноситься до відкриття електронів, і Дж. Дж. Томсон стверджував, що атоми складаються з негативно заряджених електронів.

Модель атома Дж. Дж. Томсона зображена у вигляді кулі з електронами, розсіяними навколо, як родзинки. Ці родзинки є електронами, тоді як хліб - це позитивно заряджена кулька.

Читайте також: Неолітичний вік: описи, особливості, інструменти та спадщина

Атомна теорія Резерфорда

У 1911 році Ернест Резерфорд провів експеримент, вистріливши позитивно заряджену α-частинку в тонку золоту пластинку.

З цих експериментів він виявив, що більшість частинок проникали крізь золоту пластину, тоді деякі з них відчували відхилення та відбиття.

Можна зробити висновок, що модель атома Резерфорда складається з атомів, які є переважно порожнім простором у вигляді твердого, позитивно зарядженого ядра, званого атомним ядром, та негативно заряджених електронів, що обертаються навколо ядра.

Атомна теорія Бора

У 1913 році Нільс Бор запропонував ідею атомної моделі для пояснення явища розсіювання світла від елементів при впливі полум'я або високої напруги.

Атомна модель Бора - це конкретно модель атома водню для пояснення явища лінійного спектру атома водню. Бор заявив, що негативно заряджені електрони рухаються навколо позитивно зарядженого атомного ядра на різній відстані так само, як орбіти планет навколо Сонця.

Сторінка моделі Бора на атомах - Kompas.com

Ну, модель атома Бора також відома як модель Сонячної системи. У цій моделі кожен електронний орбітальний шлях знаходиться на іншому енергетичному рівні, де чим далі орбітальний шлях від ядра, тим вищий рівень енергії. Цей шлях орбіти електрона називається електронною оболонкою. Коли електрон падає із зовнішньої орбіти на більш глибоку, випромінене світло залежить від рівня енергії двох орбітальних траєкторій.

Теорія квантової механіки

Теорія квантової механіки розпочалася з "ультрафіолетової катастрофи" наприкінці XIX ст. При високих частотах випромінювання чорного тіла мало б величезне і навіть нескінченне значення. Максу Планку вдалося знайти просту формулу про випромінювання чорного тіла, щоб вирішити проблему цієї ультрафіолетової катастрофи.

Це відкриття, хоч і просте, лежить в основі народження квантової фізики на початку 20 століття.

Також читайте: Формули для консультантів із стилю та приклади питань + Дискусія

У той же час Альберт Ейнштейн направив до Планка документ, що містив ідею фотоефекту в 1905 р. Ідеї Ейнштейна довели просту формулу Планка і довели, що світло поводиться як частинки. Після цього був фізик із США на ім'я Артур Комптон, який брав участь у доведенні того, що світло має дві поведінки, а саме частинки та хвилі.

З часом Луї де Бройлю вдалося сформулювати лінійний імпульс хвилі. Це те, що змушує хвилю також поводитися як частинка.

У 1924 році Вольфганг Паулі висунув заборону. Заборона, яка не дозволяє двом або більше електронам мати однакові чотири квантові числа (адреси електронів в атомах).

Кілька місяців потому, взимку Ервіну Шредінгеру вдалося знайти дивовижне уявлення про хвилі, а саме хвильове рівняння . Однак ідея хвилі Шредінгера, схоже, відроджує класичну ідею, яка почала сумніватися.

Тоді Шредінгер знайшов лише грубу ідею хвильового рівняння, яке він відкрив. Навіть він не знав, що знайшов.

Таємниця рівняння Шредінгера була остаточно розгадана, коли Макс Борн опублікував свої уявлення про ймовірність хвиль. Борн пояснив, що правило хвилі Шредінгера є невизначеним або ймовірнісним.

атомна теорія

Відчуваючи, що його ідеї сприймаються випадково, Шредінгер зробив експериментальну аналогію, яку назвав " котом Шредінгера ".

Хоча в той час між фізиками існували розбіжності через розбіжності в поглядах, вони, нарешті, були об'єднані в конференції Сольвея, яку ініціював Ернест Солвей, щоб обговорити нові ідеї, щоб замінити класичні ідеї, які почали викликати сумніви, наукою під назвою Квантова механіка або Квантова фізика .

Таким чином, розвиток атомної теорії від атомної теорії Дальтона до теорії квантової механіки. Може бути корисним!