Бөлшектердің шашрауының классикалық теориясының негіздері
жүктеу/скачать 26,3 Kb.
|
Байжан Сапаржан БӨЖ классикалық механика
|
Бөлшектердің шашрауының классикалық теориясының негіздері Бөлшектердің шашырауы дегеніміз – белгілі бір бағытпенқозғалған бөлшектердің басқа бөлшектермен әсерлесуі салдарынан бастапқы түзу сызықты траекториядан ауытқуы. α-бөлшектердің платинадан шашырауын зерттей отырып ,Дж.Томсон, Э.Резерфорд атом құрылысы жайлы мәліметтер алды. Қазіргі кезде біз атомның оң зарядталған ядродан және сол ядроны айнала қозғалатын теріс зарядталған электроннан тұратынын жақсы білеміз. Электрон теріс зарядталған бөлшек. Ядроның заряды оң. Ол +eZ-ке тең, мұндағы е-электрон зарядының шамасы, z- Менделеев кестесіндегі элементтің (реттік) атомдық нөмірі. Алайда мұндай моделді біз бірден құра алғанымыз жоқ. Атом құрылысының моделін жасаушылардың бәрі бірдей табысқа жеткен жоқ. Солардың бірі ағылшын ғалымы Дж. Томсон еді. М.Фарадей 1833 жылы электролиз құбылысын зерттеу барысында электролит ертiндiлерiндегi ток иондардың реттелген қозғалысы екенiн анықтады. Ал 1897 жылы Дж.Томсон сиретiлген газдардағы электр разрядын зерттеу барысында қыздырылған немесе ультракүлгiн жарықпен сәулелендiрiлген кез-келген химиялық элементтiң атомы өзiнен терiс зарядталған бөлшектердi шығатынын анықтады. Осылай алғашқы элементар бөлшек – электрон ашылды. Атом құрлысының күрделiлiгiне нұсқайтын тағы бiр бұлтартпас факт 1869 жылы орыс ғалымы Д.И.Менделеев ашқан химиядық элементтердiң периодтылық заңы. Атомдық масса өскен кезде элементтердiң қасиеттерiнiң қайталануын атомның құрамына кiретiн бөлшектердiң саны өскен кезде оның iшкi құрылымының қандай да бiр ерекшелiгiнiң қайталануымен түсiндiруге болатындай.  
1.1 – сурет - Томсон моделі 1.2 – сурет -Резерфорд моделі
Атомды күрделi жүйе деп ұйғарып, оның алғашқы моделiн ұсынған ғалым – Дж.Томсон. Томсон моделi бойынша атом дегенiмiз радиусы шамамен 10-10 м болатын шар. Бұл шардың бүкiл көлемi оң зарядталған, ал терiс зарядталған электрондар оның iшiнде су тамшысының iшiнде жүзiп жүрген түйiршiктер тәрiздi қозғалып жүредi (1.1 - сурет). Томсон моделi атомның бiрқатар қарапайым қасиеттерiн сәттi түсiндiргенiмен көп жағдайда қиыншылыққа тiрелетiн. Ал, 1911 жылы ағылшын физигі Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды. Ол өз тәжiрибелерiнде аса шапшаң α-бөлшектер жұқа алтын фольгадан шашыраған кездегi бұрыштық таралуын зерттей келе атомның планетарлық моделi деп аталатын моделiн ұсынды. Резерфордтың бұл моделi бойынша атомдағы оң зарядтар Томсон моделiндегiдей бүкiл көлемде таралмай, керiсiнше, оның орталығында жинақталады. Оны атом ядросы деп атайды. Ал электрондар болса Күн жүйесiндегi планеталар тәрiздi ядроны айнала қозғалып жүредi (1.2 - сурет). Электрондардың массасы аса аз болғандықтан атомның бүкiлдей дерлiк массасы ядрода шоғырланған. Ядроның өлшемi атомның өлшемiмен салыстырғанда шамамен 105 еседей кiшi. Алайда Резеофорд ұсынған модель классикалық электродинамика тұрғысынан қарастырғанда, орнықсыз болып шығады. Бұл Резерфорд моделінің бірінші кемшілігі. Сонда біз мынадай қайшылыққа келер едік. Электрон ядроны айнала қозғалады дедік. Классикалық электродинамика тұрғысынан қарағанда, үдей қозғалған электрон жарық толқындарын шығаруы керек, сөйтіп, электронның энергиясы кемуі керек. Электрон өне бойы энергия шығарып, ядроға жақындай береді де, ақырында ядроға «құлап" түсуі керек. Екіншіден, ядроға жақындаған сайын электронның ядроны айналу периоды кеми беруі, ал жиілігі үздіксіз арта беруі керек. Сөйтіп, атом шығарған жарықтың спектрі тұтас спектр болуға тиіс. Ал өмірде бұл екеуі де орындалмайды. Дәлірек айтқанда, атом орнықты жүйе және атом шығаратын жарық спектрі – сызықтық спектр. Олай болса, атом құрылысын түсіндіруге классикалық механика заңдарын қолдануға болмайды. жүктеу/скачать 26,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|