№1 дәріс Тақырыбы: Кинематика. Динамика
жүктеу/скачать 2,32 Mb.
|
Физикадан ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ
| Атом құрылысы.
Кіріспеде айтып өткендей, атом құрылымы туралы дұрыс ұғымға ғалымдар бірден келе қойған жоқ. Атомның құрамында оң және теріс зарядталған бөлшектер болатынын білеміз. Онда олардан атом қалай құралған? Ертедегі грек ғылымының ілімінде алғаш рет табиғат туралы материалистік болжам туды. Олар: бізді қоршаған табиғат негізінен төрт-ақ элементтен тұрады деді. Ол элементтер: от, су, ауа, топырақ. Алуан түрлі заттар осы элементтердің қосылуынан пайда болады мыс деді. Осы мәселе туралы көп ойланған Левкит пен оның шәкірті Демокрит- заттың ең ұсақ ақырғы бөлшектерінің бір-бірінен сапа жағынан айырмашылығы болмауға тиіс, заттар: от, су, ауа, топырақтардан құралмайды, олар одан әрі бөлінбейтін ең ұсақ бөлшектерден құралады. Оны Демокрит ең бірінші боып атом деді. “Атом” – грекше бөлінбейтін деген мағынаны білдіреді. Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде 1900 жылы электрон барлық атомдардың құрамында болатыны анықталды. Ал олай болса, атом массасы тек қана электрон массасымен анықталама, әлде атом ішінде электронның теріс зарядын бейтараптайтын заряд орналасқан ба ? Міне осы және басқа сұрақтарға жауап беру үшін әр түрлі елдердің ғалымдары атом моделін ұсынды. Модель белгілі бір зерттелетін физикалық дененің, құбылыстың немесе денелер, құбылыстар жүйесінің ой түсінігі арқылы немесе материалды түрде жасалған шартты үлгісі. Атомның бірінші моделін 1902-1904 жылдары Дж.Томсон ұсынған. Бұл модель бойынша оң зарядталған біртекті атом массасына тербелмелі қозғалыста болатын теріс зарядты электрондар орналасқан, оң заряд атомның бүкіл көлемін түгелдей жайлайды деген. Бұл модель термоэлектрондық эмиссия кезінде электрондардың ытқып шығуын, атомның электромагниттік толқындарды шығаруын, иондардың пайда болу үрдістерін және т.с.с. құбылыстарды түсіндіре алды. Әрине, Томсон моделі атом туралы ілімнің дамуында белгілі рөл атқарады. Ағылшын ғалымы Э.Резерфорд 1908-1911 жылдары жүргізілген тәжірибелерінде атом ішінде зарядтың таралуын зерттей отырып Томсон моделінің қате екенін дәлелдеді. Э.Резерфорд өте жұқа, папирос қағаздан да жұқа, алтын фольгадан альфа-сәлесін (бөлшектерін) өткізіп тәжірибе жасады. Тәжірибеде қолданған фольга қалыңдығы – 6 . 10 –7 м шамасында. Альфа-бөлшектерінің көпшілігінің фольгадан бұрылмай өтетіні байқалды. Мұнда біраз ғана альфа-бөлшектерінің бағыты бұрынғыдан шамалы өзгеретіні анықталды. Ал, азын-аулақ альфа-бөлшектері фольгаға тиіп шоршып кейін қайтады. Демек, ол бөлшектерді атом зор күшпен кейін тебеді. Альфа-бөлшектері оң электрмен зарядталған екені мәлім, олай болса, бұл бөлшектерді кейін тебетін атомның ішінде шоғырланған оң электр зарядтары болуға тиіс. Сонымен, шашыраған альфа-бөлшектерінің таралу заңдарын тауып, бірнеше тәжірибе нәтижелері талданып, атомның массасы кішкене ғана көлемге жиналған болуға тиіс деген қорытынды жасалды. Оны атомның ядросы дейді. Тәжірибелерін қорытындылай келе Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды, оны кейде атомның планетарлық моделі деп атайды. Резерфорд формуласын пайдаланып ең бірінші рет атом ядросының зарядын табуға мүмкіндік болды. Қазіргі өлшеулер бойынша ядро радиусы 10-15 м, ал атом радиусы шамамен 10-10 м. Ядроның үлкендігі атомнан он мың еседей кіші. Атомның ядросы оң зарядпен зарядталған. Резерфордша атомның құрлысын Күн системасының құрлысы мен салыстыруға болады. Планеталардың Күнді айнала қозғалатыны сияқты, электрондар атомның ядросын айнала қозғалып жүреді. Тереңірек зерттей келгенде, егер Д.И.Менделеев таблицасындағы атомның нөмірі Z болса, атомның ядросының заряды +еZ болатыны анықталды; е – элементар заряд. Мұның бұлай болуы заңды-ақ, өйткені, атомның химиялық қасиеттері, оның ядросының зарядының мөлшеріне байланысты. Сонымен, атомның құрамында Z электрон және бір ядро болады. Сөйтіп, ХІХ- ғасырдың аяғына дейін “жіктеуге келмейді” деп саналған атом шынында (Z+1) бөлшектерден құралады. Әрине, атомның Резерфорд моделі атом ілімінің дамуына үлкен әсерін тигізді, атом табиғатын түсінуге мүмкіндік берді. Мысалы, сутегі атомының Д.И.Менделеев таблицасындағы нөмірі бірінші, демек, оның электроны біреу ғана; ол оң зарядпен зарядталған ядроны айналып жүреді. Электрон заряды е = 4,8 . 10–10 СГСЭ жүйесіне тең екенін Милликен 1911 жылы тапты. Бұл нәтиженің элементар бөлшектер физикасы үшінмаңызы зор. Электрон атомдардың барлық құрамына кіреді. 1919 жылы протон белгілі болды. Сутегі атомының ядросы протон деп аталады. Протон заряды оң элементар зарядқа тең. Электрон массасынан 1836 есе артық тұрақты элементар бөлшек. Ол “р” таңбасымен белгіленеді. Сонымен, сутегі атомы бір протон және бір электроннан құралған. Әрине, басқа элемент атомындағы электрондардың саны басқаша, олардың саны Д.И.Менделеев таблицасындағы элемент нөміріне қарай әртүрлі болады. Оқымыстылар зерттей келгенде, әрбір элементтің атомының сыртқы электрондарының орналасуы түрліше екендігі дәлелденді. Атомның физикалық және химиялық қасиеттері, әлгі электрондардың атомының ядросын қоршап қалай, орналасқанына байланысты. Сонымен атом күрделі түзіліс. Ол бір ядро (оң зарядты) мен бірнеше электроннан құралған. Қандай заттың болса да құрылысының негізі ядро болады. Ядроның құрамы қандай екені 1932 жылға дейін құпия болып келді. Ядроның құрамы туралы бірінші рет болжам жасаған Вилям Проут болды. Проут барлық элементтің ядролары протоннан тұрады деді. Протон сутегі атомының құрлысынан да белгілі. Қандай атомның болса да ядросы бар екендігі анықталған соң, радиоактивті құбылыс ядроның ішінде болатыны да мәлім болды. Сөйтіп, ядродан альфа - бета - гамма – сәулелері шығады. Ядроның өзі де, атом сияқты, күрделі түзіліс. Табиғи радиоактивті құбылыс кезінде бір атомның ядросы өзінен-өзі жіктеліп екінші атомның ядросына айналады. Мысалы, бір альфа - бөлшегі ұшып шықса, радийдың атомының ядросы радон газының атом ядросына айналады. Осылайша атом ядросында өзгеріс болғанда ядродан энергия бөлініп шығады. Бұл атом ядросында шоғырланған мол энергияның азын-аулақ үлесі ғана! Атомның ішкі энергиясы тек радиоактивті заттардың атом ядросында ғана емес, барлық заттардың судың, ауаның және т.б. заттардың атом ядросында да бар. Радиоактивті заттар атомы ядросындағы энергия өзінен өзі бөлініп шығады, ал басқа заттардың атом ядросындағы энергия “құлыптаулы”. Ол энергияны босатып сыртқа шығару оңай жұмыс емес. жүктеу/скачать 2,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|