U nauci je bilo mnogo naučnika koji su napravili razliku kada je u pitanju saznanje kako stvari funkcioniraju. Znanje o česticama, atomima i elektronima pružilo je mnogo napretka u nauci. Stoga ćemo posvetiti ovaj članak Thomson-ov atomski model. Bio je poznat i kao model pudinga od grožđica.
U ovom članku možete naučiti sve vezano za Thomsonov atomski model, koje su njegove karakteristike i koliko je važan za nauku.
Šta je Thomson-ov atomski model
Ovo je model koji je razvijen 1904. godine i možda je otkrivena prva subatomska čestica. Otkrivač je bio britanski naučnik Joseph John Thomson. Ovaj čovjek je uspio otkriti negativno nabijene čestice kroz eksperiment u kojem je koristio katodne cijevi 1897. godine.
Posljedica ovog otkrića bila je prilično ogromna jer nije bilo dokaza da atom može imati jezgru. Ovaj nas naučnik navodi na pomisao da su elektroni uronjeni u neku vrstu pozitivno nabijene supstance koja se suprotstavlja negativnom naboju elektrona. To je ono zbog čega su atomi imali neutralni naboj.
Objasniti ih na razumljiv način je poput stavljanja želea sa grožđicama koje plutaju unutra. Otuda i naziv modela puding sa grožđicama. U ovom modelu, Thomson bio je zadužen za pozivanje elektronskih korpuskula i smatrao je da su raspoređeni na ne slučajan način. Danas je poznato da su u nekoj vrsti rotirajućih prstenova i da svaki prsten ima drugačiji nivo energije. Kada elektron izgubi energiju, on prelazi na viši nivo, odnosno udaljava se od jezgre atoma.
Eksperiment sa zlatnom folijom
Thompson je mislio da pozitivni dio atoma uvijek ostaje na neodređeno vrijeme. Ovaj model koji je stvorio 1904. godine nije imao široko prihvaćeno akademsko mišljenje. Pet godina kasnije Geiger i Marsden uspjeli su izvesti eksperiment sa zlatnom folijom zbog čega Thomsonova otkrića nisu bila toliko efikasna. U ovom eksperimentu su prošli snop čestica helijuma alfa kroz zlatnu foliju. Alfa čestice nisu ništa drugo do lavovi elementa, odnosno jezgre koje nemaju elektrone i zato imaju pozitivan naboj.
Rezultat eksperimenta je bio da se ovaj zrak raspršio kada je prolazio kroz zlatnu foliju. Ovim bi se moglo zaključiti da mora postojati jezgra s izvorom pozitivnog naboja koja je bila odgovorna za odbijanje snopa svjetlosti. S druge strane, u Thomsonovom atomskom modelu imali smo da je pozitivni naboj raspoređen duž onoga što je rečeno kao želatina i koji sadrži elektrone. To znači da bi snop jona mogao proći kroz atom tog modela.
Kada se u narednom eksperimentu pokazalo suprotno, ovaj bi se model mogao poreći atomska.
Otkriće elektrona takođe je došlo iz dijela drugog atomskog modela, ali iz Daltona. U tom se modelu atom smatrao potpuno nedjeljivim. To je ono što je ponukalo Thomsona da razmisli o svom modelu pudinga od grožđica.
Karakteristike Thomsonovog atomskog modela
Među glavnim karakteristikama ovog modela rezimiramo sljedeće:
- Atom koji ovaj model predstavlja podsjeća na kuglu koja ima pozitivno nabijeni materijal s elektronima koji su negativno nabijeni. I elektroni i pozitivno nabijena materija prisutni su unutar sfere.
- Pozitivni i negativni naboji imaju istu veličinu. To znači da čitav atom nema naboj, već je električki neutralan.
- Tako da atom uopšte može imati neutralan naboj elektroni moraju biti uronjeni u supstancu koja ima pozitivan naboj. To je ono što se spominje sa grožđicama kao dijelom elektrona, a ostatak želatine je dio s pozitivnim nabojem.
- Iako to nije eksplicitno objašnjeno, može se zaključiti da u ovom modelu atomska jezgra nije postojala.
Kada je Thomson stvorio ovaj model, napustio je prethodnu hipotezu o magličastom atomu. Ova se hipoteza temeljila na činjenici da su atomi sastavljeni od nematerijalnih vrtloga. Budući da je bio uspješan naučnik, želio je stvoriti vlastiti atomski model zasnovan na eksperimentalnim dokazima koji su bili poznati u njegovo vrijeme.
Uprkos činjenici da ovaj model nije bio potpuno precizan, mogao je pomoći u postavljanju fiksnih temelja kako bi kasniji modeli mogli biti uspješniji. Zahvaljujući ovom modelu bilo je moguće izvesti različite eksperimente koji su doveli do novih zaključaka i tako se nauka koju danas poznajemo razvijala sve više i više.
Ograničenja i greške Thomsonovog atomskog modela
Analizirat ćemo koja su pitanja u kojima ovaj model nije uspio i zašto se nije mogao nastaviti. Prva stvar je da nije mogao objasniti kako se naboji drže na elektronima unutar atoma. Ne mogavši to objasniti, takođe nije mogao riješiti ništa o stabilnosti atoma.
U svojoj teoriji nije spomenuo ništa o atomu koji posjeduje jezgru. Da danas znamo da se atom sastoji od jezgro sastavljeno od protona i neutrona i elektrona rotira oko sebe na različitim nivoima energije.
Protoni i neutroni još ne bi bili otkriveni. Thompson je svoj model pokušao temeljiti na objašnjenju s elementima koji su u to vrijeme bili znanstveno dokazani. Kada je eksperiment sa zlatnom folijom potvrđen, brzo je odbačen. U ovom eksperimentu je pokazano da unutar atoma mora postojati nešto zbog čega bi mogao imati pozitivan naboj i veću masu. Za ovo se već zna da je jezgro atoma.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o Thomsonovom atomskom modelu.