В науке было много ученых, которые изменили ситуацию, когда дело дошло до понимания того, как все работает. Знания о частицах, атомах и электронах обеспечили много достижений в науке. Поэтому эту статью мы посвятим Атомная модель Томсона. Он также был известен как модель пудинга с изюмом.
В этой статье вы можете узнать все, что связано с атомной моделью Томсона, каковы ее характеристики и насколько она важна для науки.
Что такое атомная модель Томсона
Эта модель была разработана в 1904 году и, возможно, была открыта первая субатомная частица. Первооткрывателем был британский ученый Джозеф Джон Томсон. Этот человек смог обнаружить отрицательно заряженные частицы в эксперименте, в котором он использовал электронно-лучевые трубки в 1897 году.
Последствия этого открытия были довольно огромными, поскольку не было доказательств того, что у атома может быть ядро. Этот ученый заставляет нас думать, что электроны были погружены в некое вещество с положительным зарядом, которое противодействует отрицательному заряду электронов. Это то, что сделало атомы нейтральными.
Объяснять их понятным образом - все равно что положить желе с плавающим внутри изюмом. Отсюда и название модели пудинг с изюмом. В этой модели Thomson взял на себя ответственность называть электроны корпускулами и считал, что они расположены неслучайным образом. Сегодня известно, что они представляют собой своего рода вращающиеся кольца и что каждое кольцо имеет разный уровень энергии. Когда электрон теряет энергию, он переходит на более высокий уровень, то есть удаляется от ядра атома.
Эксперимент с золотой фольгой
Томпсон думал, что положительная часть атома всегда остается неопределенной. Эта модель, созданная им в 1904 году, не получила широкого академического признания. Пять лет спустя Гейгер и Марсден смогли провести эксперимент с золотой фольгой, который сделал открытия Томсона не столь эффективными. В этом эксперименте они прошли пучок альфа-частиц гелия через золотую фольгу. Альфа-частицы - это не что иное, как львы элемента, то есть ядра, не имеющие электронов и, следовательно, имеющие положительный заряд.
Результатом эксперимента было то, что этот луч рассеивался при прохождении через золотую фольгу. Из этого можно было сделать вывод, что должно быть ядро с источником положительного заряда, которое отвечало за отклонение светового луча. С другой стороны, в атомной модели Томсона положительный заряд распределялся по тому, что было названо желатином и которое содержало электроны. Это означает, что пучок ионов мог пройти через атом этой модели.
Когда в последующем эксперименте было показано обратное, эта модель может быть отвергнута атомный.
Открытие электрона также произошло в рамках другой модели атома, но от Дальтона. В этой модели атом считался полностью неделимым. Именно это побудило Томсона задуматься о своей модели пудинга с изюмом.
Характеристики атомной модели Томсона
Среди основных характеристик этой модели можно выделить следующие:
- Атом, который представляет эта модель напоминает сферу, в которой есть положительно заряженный материал с электронами отрицательно заряженные. Внутри сферы присутствуют и электроны, и положительно заряженное вещество.
- Положительный и отрицательный заряды имеют одинаковую величину. Это означает, что весь атом не имеет заряда, но электрически нейтрален.
- Так что атом вообще может иметь нейтральный заряд электроны необходимо погрузить в вещество, имеющее положительный заряд. Это то, что упоминается в отношении изюма как части электронов, а остальная часть желатина является частью с положительным зарядом.
- Хотя это не объясняется явным образом, можно сделать вывод, что в этой модели атомного ядра не существовало.
Когда Томсон создавал эту модель, он отказался от предыдущей гипотезы об атоме туманности. Эта гипотеза была основана на том факте, что атомы состоят из нематериальных вихрей. Будучи опытным ученым, он хотел создать свою атомную модель на основе экспериментальных данных, известных в его время.
Несмотря на то, что эта модель не была полностью точной, она могла помочь в создании фиксированных баз, чтобы более поздние модели могли быть более успешными. Благодаря этой модели стало возможным проводить различные эксперименты, которые привели к новым выводам, и именно так наука, которую мы знаем сегодня, развивалась все больше и больше.
Ограничения и ошибки атомной модели Томсона
Мы собираемся проанализировать, в чем проблемы, в которых эта модель не преуспела, и почему она не может продолжаться. Во-первых, он не мог объяснить, как заряды сохраняются на электронах внутри атома. Не имея возможности объяснить это, он также ничего не мог решить о стабильности атома.
В своей теории он ничего не упоминал об атоме, имеющем ядро. Если бы сегодня мы знали, что атом состоит из ядро, состоящее из протонов, нейтронов и электронов, вращается вокруг на разных уровнях энергии.
Протоны и нейтроны еще не были обнаружены. Томпсон попытался основать свою модель на объяснении с элементами, которые в то время были научно доказаны. Когда эксперимент с золотой фольгой был подтвержден, от него быстро отказались. В этом эксперименте было показано, что внутри атома должно быть что-то, что могло бы придать ему положительный заряд и большую массу. Уже известно, что это ядро атома.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать об атомной модели Томсона.