Сабақтың тақырыбы атомның ядролық моделі. Резерфорд тәжірибесі
Кері байланыс әдісімен рефлексия парағы
жүктеу/скачать 291,02 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- І топ. Атомның ядролық моделі.
- ІІ топ. Резерфорд тәжірибесі.
- ІІІ топ. Сутектектес атом үшін бор теориясы.
- Бордың бірінші постулатында былай делінген
- Бордың екінші постулатына
І топ. Атомның ядролық моделі. Атомның ішіндегі электрондардың қозғалысының мән-жайы, оң зарядты иеленуші не нәрсе екендігі ол кезде беймәлім еді. Яғни атом құрылысы қандай екендігі белгісіз болды. — ХХ ғасырдың басында атомның құрылысы жайлы екі түрлі модель ұсынылды. — Ағылшын физигі Дж.Томсонның болжауынша атом дегеніміз оң зарядталған бөлшекпен бірқалыпты зарядталған сфера, ал электрондар осы сфераның ішінде болады. Сфераның оң зарядының мөлшері барлық электрондардың зарядына тең. Дж.Томсонның бұл моделі сәтсіз шықты. Себебі, ол тәжірибеге негізделмеген еді. Физика тарихында бұл модель «жүзімі бар пудинг» деген атпен есте қалды. — Ағылшын физигі Э.Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды. Резерфорд моделі бойынша атомның барлық оң заряды түгелімен өте кішкене көлемге шоғырланған, ол атомның ядросы болып табылады. Ал электрондар ядроның сыртында , оны айнала қозғалып жүреді. — Бұл модельдің шығуы альфа бөлшектермен жүргізілген тәжірибелерге негізделген еді. — Альфа бөлшектер дегеніміз не? Ол радиактивті заттар шығаратын оң зарядталған бөлшектер ағыны, дәлірек айтсақ екі рет иондалған гелий атомы. Альфа бөлшектер шапшаң қозғалатын едәуір ауыр бөлшектер. Сондықтан ол бөлшектер заттың атомдарымен соқтығысқанда атомның ішіне енуі де мүмкін. І топ. Атомның ядролық моделі. Атомның ішіндегі электрондардың қозғалысының мән-жайы, оң зарядты иеленуші не нәрсе екендігі ол кезде беймәлім еді. Яғни атом құрылысы қандай екендігі белгісіз болды. — ХХ ғасырдың басында атомның құрылысы жайлы екі түрлі модель ұсынылды. — Ағылшын физигі Дж.Томсонның болжауынша атом дегеніміз оң зарядталған бөлшекпен бірқалыпты зарядталған сфера, ал электрондар осы сфераның ішінде болады. Сфераның оң зарядының мөлшері барлық электрондардың зарядына тең. Дж.Томсонның бұл моделі сәтсіз шықты. Себебі, ол тәжірибеге негізделмеген еді. Физика тарихында бұл модель «жүзімі бар пудинг» деген атпен есте қалды. — Ағылшын физигі Э.Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды. Резерфорд моделі бойынша атомның барлық оң заряды түгелімен өте кішкене көлемге шоғырланған, ол атомның ядросы болып табылады. Ал электрондар ядроның сыртында , оны айнала қозғалып жүреді. — Бұл модельдің шығуы альфа бөлшектермен жүргізілген тәжірибелерге негізделген еді. — Альфа бөлшектер дегеніміз не? Ол радиактивті заттар шығаратын оң зарядталған бөлшектер ағыны, дәлірек айтсақ екі рет иондалған гелий атомы. Альфа бөлшектер шапшаң қозғалатын едәуір ауыр бөлшектер. Сондықтан ол бөлшектер заттың атомдарымен соқтығысқанда атомның ішіне енуі де мүмкін. І топ. Атомның ядролық моделі. Атомның ішіндегі электрондардың қозғалысының мән-жайы, оң зарядты иеленуші не нәрсе екендігі ол кезде беймәлім еді. Яғни атом құрылысы қандай екендігі белгісіз болды. — ХХ ғасырдың басында атомның құрылысы жайлы екі түрлі модель ұсынылды. — Ағылшын физигі Дж.Томсонның болжауынша атом дегеніміз оң зарядталған бөлшекпен бірқалыпты зарядталған сфера, ал электрондар осы сфераның ішінде болады. Сфераның оң зарядының мөлшері барлық электрондардың зарядына тең. Дж.Томсонның бұл моделі сәтсіз шықты. Себебі, ол тәжірибеге негізделмеген еді. Физика тарихында бұл модель «жүзімі бар пудинг» деген атпен есте қалды. — Ағылшын физигі Э.Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды. Резерфорд моделі бойынша атомның барлық оң заряды түгелімен өте кішкене көлемге шоғырланған, ол атомның ядросы болып табылады. Ал электрондар ядроның сыртында , оны айнала қозғалып жүреді. — Бұл модельдің шығуы альфа бөлшектермен жүргізілген тәжірибелерге негізделген еді. — Альфа бөлшектер дегеніміз не? Ол радиактивті заттар шығаратын оң зарядталған бөлшектер ағыны, дәлірек айтсақ екі рет иондалған гелий атомы. Альфа бөлшектер шапшаң қозғалатын едәуір ауыр бөлшектер. Сондықтан ол бөлшектер заттың атомдарымен соқтығысқанда атомның ішіне енуі де мүмкін. ІІ топ. Резерфорд тәжірибесі. — Тәжірибе: радиактивті препараттан ұшып шыққан біртекті альфа-бөлшектердің қорғасын саңылаудан өткен параллель шоғы алтыннан жасалған жұқа фольгадан өтіп, фосфоресценциялағыш экранға келіп түседі. Бұл экранның альфа бөлшек соғылған жерінен жылтылдаған жарық көрінеді. Оны сцинтилляция деп атайды Сцинтилляцияны микроскоп арқылы көруге болады. Диафрагма мен экран бір түзудың бойында жатқанда, жылтылдың басым көпшілігі экранның центріне жиналады. Бірақ сонымен қатар экранның шетіне таман жатқан жылтылдар да байқалады. ПС2: Бұл жылтылдар қалай пайда болды? Себебі, фольгадан өткенде альфа-бөлшектердің кейбіреулерінің бағыты өзгерген. Микроскоп пен экранды айналдыра отырып, бақылағанда 2-30 –қа өзгерген альфа-бөлшектер жиірек. Бірақ кейде 900-тан үлкен бұрышқа бұрылған альфа бөлшектер де байқалады. ПС3: Бағыттарының өзгеруінің себебін қалай түсіндіруге болады? Альфа- бөлшектердің шашырауының себебі, оларға атомның құрамындағы электр зарядтары әсер етеді. Сонда электронмен соқтығысқанда оның бағыты өзгере қоймайды, өйткені альфа бөлшектердің массасы электронның массасынан 8000 еседей артық. Ал альфа бөлшектер атомның оң зарядталған бөлшегімен соқтығысқанда, олардың бағыты едәуір өзгереді. Атомның ішіндегі оң электр қоздырған өте күшті электр өрісі болғанда ғана альфа бөлшекерге кері тебетін күш әсер етеді, ол үшін атомның барлық массасы өте кішкене көлемге жиналып, оған барлық оң заряды шоғырланған болуы тиіс. Бұл атомның ядросы болып табылады. ІІ топ. Резерфорд тәжірибесі. — Тәжірибе: радиактивті препараттан ұшып шыққан біртекті альфа-бөлшектердің қорғасын саңылаудан өткен параллель шоғы алтыннан жасалған жұқа фольгадан өтіп, фосфоресценциялағыш экранға келіп түседі. Бұл экранның альфа бөлшек соғылған жерінен жылтылдаған жарық көрінеді. Оны сцинтилляция деп атайды Сцинтилляцияны микроскоп арқылы көруге болады. Диафрагма мен экран бір түзудың бойында жатқанда, жылтылдың басым көпшілігі экранның центріне жиналады. Бірақ сонымен қатар экранның шетіне таман жатқан жылтылдар да байқалады. ПС2: Бұл жылтылдар қалай пайда болды? Себебі, фольгадан өткенде альфа-бөлшектердің кейбіреулерінің бағыты өзгерген. Микроскоп пен экранды айналдыра отырып, бақылағанда 2-30 –қа өзгерген альфа-бөлшектер жиірек. Бірақ кейде 900-тан үлкен бұрышқа бұрылған альфа бөлшектер де байқалады. ПС3: Бағыттарының өзгеруінің себебін қалай түсіндіруге болады? Альфа- бөлшектердің шашырауының себебі, оларға атомның құрамындағы электр зарядтары әсер етеді. Сонда электронмен соқтығысқанда оның бағыты өзгере қоймайды, өйткені альфа бөлшектердің массасы электронның массасынан 8000 еседей артық. Ал альфа бөлшектер атомның оң зарядталған бөлшегімен соқтығысқанда, олардың бағыты едәуір өзгереді. Атомның ішіндегі оң электр қоздырған өте күшті электр өрісі болғанда ғана альфа бөлшекерге кері тебетін күш әсер етеді, ол үшін атомның барлық массасы өте кішкене көлемге жиналып, оған барлық оң заряды шоғырланған болуы тиіс. Бұл атомның ядросы болып табылады. ІІ топ. Резерфорд тәжірибесі. — Тәжірибе: радиактивті препараттан ұшып шыққан біртекті альфа-бөлшектердің қорғасын саңылаудан өткен параллель шоғы алтыннан жасалған жұқа фольгадан өтіп, фосфоресценциялағыш экранға келіп түседі. Бұл экранның альфа бөлшек соғылған жерінен жылтылдаған жарық көрінеді. Оны сцинтилляция деп атайды Сцинтилляцияны микроскоп арқылы көруге болады. Диафрагма мен экран бір түзудың бойында жатқанда, жылтылдың басым көпшілігі экранның центріне жиналады. Бірақ сонымен қатар экранның шетіне таман жатқан жылтылдар да байқалады. ПС2: Бұл жылтылдар қалай пайда болды? Себебі, фольгадан өткенде альфа-бөлшектердің кейбіреулерінің бағыты өзгерген. Микроскоп пен экранды айналдыра отырып, бақылағанда 2-30 –қа өзгерген альфа-бөлшектер жиірек. Бірақ кейде 900-тан үлкен бұрышқа бұрылған альфа бөлшектер де байқалады. ПС3: Бағыттарының өзгеруінің себебін қалай түсіндіруге болады? Альфа- бөлшектердің шашырауының себебі, оларға атомның құрамындағы электр зарядтары әсер етеді. Сонда электронмен соқтығысқанда оның бағыты өзгере қоймайды, өйткені альфа бөлшектердің массасы электронның массасынан 8000 еседей артық. Ал альфа бөлшектер атомның оң зарядталған бөлшегімен соқтығысқанда, олардың бағыты едәуір өзгереді. Атомның ішіндегі оң электр қоздырған өте күшті электр өрісі болғанда ғана альфа бөлшекерге кері тебетін күш әсер етеді, ол үшін атомның барлық массасы өте кішкене көлемге жиналып, оған барлық оң заряды шоғырланған болуы тиіс. Бұл атомның ядросы болып табылады. ІІІ топ. Сутектектес атом үшін бор теориясы. Табиғаттағы процестер туралы кванттық түсініктерді одан әрі дамыта отырып, 1913 ж. Данияның ұлы физигі Нильс Бор физиктерді ойландырған өте қиын жағдайдан шығарудың жолын тапты. Бордың еңбегіне сүйенген Эйнштейн, оны "ақыл-ой саласындағы жоғары музыкалық дарын" деп бағалады. Бір-біріне дара жатқан тәжірибе деректеріне сүйене отырып, Бор данышпандық түйсіктің жәрдемімен істің мәнін дұрыс аңғарды. Бор постулаттары. Бор жүйелі атом теориясын берген жоқ. Ол жаңа теорияның негізгі қағидаларын постулаттар түрінде тұжырымдап берді. Сонымен бірге классикалық физиканың заңдарынан да ол қол үзген жоқ. Дәлірек айтқанда, жаңа постулаттар классикалық физикада рұқсат етілетін қозғалысқа кейбір шектеулер ғана қойды. Осыған қарамастан, Бор теориясының табысы айтарлықтай болып, Бордың теорияны дамытудың дұрыс жолын тапқандығы барлық ғылымдарға айқын болды. Осы жол кейіннен микробөлшектер қозғалысының тыңғылықты теориясы — кванттық механиканың шығуына себепші болды. Бордың бірінші постулатында былай делінген: Атомда электрондар қозғалатын стационар орбиталар бар. Олардың әрқайсысына белгілі бір энергия Еn сәйкес келеді. Стационар күйде атом сәуле шығармайды. Бұл постулат қозғалыстағы электрондардың энергиясы кез келген мән қабылдайды дейтін классикалық механикаға тікелей қайшы келеді. Ол Максвеллдің электродинамикасына да қайшы келеді, себебі электрондар электромагниттік толқынды шығармай-ақ, үдемелі қозғала алатындығын айтады. Бордың екінші постулатына сәйкес, атом үлкен энергиялы Еп стационар күйден аз энергиялы Ек стационар күйге өткенде энергия кванты жұтылады не жарық шығарылады. Шығарылған фотонның энергиясы атомның стационар екі күйдегі энергияларының айырымына тең: e = h·ν = Eп-Eк (2) Бұдан сәуле шығару жиілігін былай өрнектеуге болады: ІІІ топ. Сутектектес атом үшін бор теориясы. Табиғаттағы процестер туралы кванттық түсініктерді одан әрі дамыта отырып, 1913 ж. Данияның ұлы физигі Нильс Бор физиктерді ойландырған өте қиын жағдайдан шығарудың жолын тапты. Бордың еңбегіне сүйенген Эйнштейн, оны "ақыл-ой саласындағы жоғары музыкалық дарын" деп бағалады. Бір-біріне дара жатқан тәжірибе деректеріне сүйене отырып, Бор данышпандық түйсіктің жәрдемімен істің мәнін дұрыс аңғарды. Бор постулаттары. Бор жүйелі атом теориясын берген жоқ. Ол жаңа теорияның негізгі қағидаларын постулаттар түрінде тұжырымдап берді. Сонымен бірге классикалық физиканың заңдарынан да ол қол үзген жоқ. Дәлірек айтқанда, жаңа постулаттар классикалық физикада рұқсат етілетін қозғалысқа кейбір шектеулер ғана қойды. Осыған қарамастан, Бор теориясының табысы айтарлықтай болып, Бордың теорияны дамытудың дұрыс жолын тапқандығы барлық ғылымдарға айқын болды. Осы жол кейіннен микробөлшектер қозғалысының тыңғылықты теориясы — кванттық механиканың шығуына себепші болды. Бордың бірінші постулатында былай делінген: Атомда электрондар қозғалатын стационар орбиталар бар. Олардың әрқайсысына белгілі бір энергия Еn сәйкес келеді. Стационар күйде атом сәуле шығармайды. Бұл постулат қозғалыстағы электрондардың энергиясы кез келген мән қабылдайды дейтін классикалық механикаға тікелей қайшы келеді. Ол Максвеллдің электродинамикасына да қайшы келеді, себебі электрондар электромагниттік толқынды шығармай-ақ, үдемелі қозғала алатындығын айтады. Бордың екінші постулатына сәйкес, атом үлкен энергиялы Еп стационар күйден аз энергиялы Ек стационар күйге өткенде энергия кванты жұтылады не жарық шығарылады. Шығарылған фотонның энергиясы атомның стационар екі күйдегі энергияларының айырымына тең: e = h·ν = Eп-Eк (2) Бұдан сәуле шығару жиілігін былай өрнектеуге болады: жүктеу/скачать 291,02 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||
атомына қай схема сәйкес келеді?
Жауабы: