В науката има много учени, които са направили разлика, що се отнася до знанието как работят нещата. Знанията за частиците, атомите и електроните осигуриха много напредък в науката. Затова ще посветим тази статия на Атомният модел на Томсън. Известен е и като модел на пудинг от стафиди.
В тази статия можете да научите всичко, свързано с атомния модел на Томсън, какви са неговите характеристики и колко е важен за науката.
Какво представлява атомният модел на Томсън
Това е модел, разработен през 1904 г. и първата субатомна частица може да е била открита. Откривателят е британският учен Джоузеф Джон Томсън. Този човек успя да открие отрицателно заредени частици чрез експеримент, в който използва катодно-лъчеви тръби през 1897 година.
Последицата от това откритие беше доста огромна, тъй като нямаше доказателства, че атомът може да има ядро. Този учен ни кара да мислим, че електроните са били потопени във вид вещество с положителен заряд, който противодейства на отрицателния заряд на електроните. Това е, което кара атомите да имат неутрален заряд.
Да ги обясниш по разбираем начин е все едно да поставиш желе със стафиди, плаващи вътре. Оттук и името на модела пудинг със стафиди. В този модел, Томсън пое отговорността да нарече електроните корпускули и смята, че те са подредени по неслучаен начин. Днес е известно, че те са във вид на въртящи се пръстени и че всеки пръстен има различно ниво на енергия. Когато електронът загуби енергия, той отива на по-високо ниво, т.е.отдалечава се от ядрото на атома.
Експеримент със златно фолио
Томпсън смяташе, че положителната част на атома винаги остава за неопределено време. Този модел, създаден от него през 1904 г., не е получил широко академично признание. Пет години по-късно Гейгер и Марсдън успяха да направят експеримент със златно фолио, което направи откритията на Томсън по-малко ефективни. В този експеримент те преминаха лъч от хелиеви алфа частици през златно фолио. Алфа частиците не са нищо повече от лъвове на елемент, тоест ядра, които нямат електрони и следователно имат положителен заряд.
Резултатът от експеримента беше, че този лъч беше разпръснат, когато преминаваше през златното фолио. С това може да се заключи, че трябва да има ядро с източник на положителен заряд, който да е отговорен за отклоняването на светлинния лъч. От друга страна, в атомния модел на Томсън имахме, че положителният заряд се разпределя по това, което се казва като желатин и който съдържа електроните. Това означава, че лъч йони може да премине през атома на този модел.
Когато в следващия експеримент беше показано обратното, този модел може да бъде отказан атомен.
Откритието на електрона също идва от част от друг атомен модел, но от Далтън. В този модел атомът се счита за напълно неделим. Именно това накара Томсън да се замисли за своя модел пудинг от стафиди.
Характеристики на атомния модел на Томсън
Сред основните характеристики на този модел обобщаваме следното:
- Атомът, който този модел представлява прилича на сфера, която има положително зареден материал с електрони които са заредени отрицателно. Както електроните, така и положително заредената материя присъстват вътре в сферата.
- Положителните и отрицателните заряди имат еднаква величина. Това означава, че целият атом няма заряд, а е електрически неутрален.
- За да може атомът да има неутрален заряд електроните трябва да бъдат потопени в вещество, което има положителен заряд. Това е споменатото със стафидите като част от електроните, а останалата част от желатина е частта с положителен заряд.
- Въпреки че не е обяснено по изричен начин, може да се заключи, че в този модел атомното ядро не е съществувало.
Когато Томсън създава този модел, той се отказва от предишната хипотеза за мъглявия атом. Тази хипотеза се основава на факта, че атомите са съставени от нематериални вихри. Тъй като е утвърден учен, той иска да създаде свой собствен атомен модел въз основа на експерименталните доказателства, които са били известни по негово време.
Въпреки факта, че този модел не беше напълно точен, той успя да подпомогне полагането на неподвижни основи, така че по-късните модели да могат да бъдат по-успешни. Благодарение на този модел беше възможно да се проведат различни експерименти, които доведоха до нови заключения и по този начин науката, която познаваме днес, се развиваше все повече и повече.
Ограничения и грешки на атомния модел на Томсън
Ще анализираме кои са проблемите, при които този модел не е успял и защо не може да продължи. Първото нещо е, че той не можа да обясни как се поддържат зарядите върху електроните в атома. Не можеше да обясни това, той също не можеше да реши нищо за стабилността на атома.
В своята теория той не споменава нищо за атома с ядро. Ако днес знаем, че атомът се състои от ядрото, съставено от протони и неутрони и електрони, се върти наоколо на различни енергийни нива.
Протоните и неутроните все още не биха били открити. Томпсън се опита да основе своя модел на обяснение с елементите, които бяха научно доказани по това време. Когато експериментът със златното фолио беше проверен, той бързо беше изхвърлен. В този експеримент беше показано, че вътре в атома трябва да има нещо, което да го накара да има положителен заряд и по-голяма маса. Това вече е известно, че е ядрото на атома.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за атомния модел на Thomson.