Vo vede existuje veľa vedcov, ktorí sa pričinili o poznanie, ako veci fungujú. Poznatky o časticiach, atómoch a elektrónoch poskytli mnoho pokrokov vo vede. Preto sa budeme venovať tomuto článku Thomsonov atómový model. Tiež bol známy ako model Raisin Pudding.
V tomto článku sa dozviete všetko, čo súvisí s Thomsonovým atómovým modelom, aké sú jeho vlastnosti a aké dôležité to bolo pre vedu.
Čo je Thomsonov atómový model
Toto je model, ktorý bol vyvinutý v roku 1904 a mohla byť objavená prvá subatomárna častica. Objaviteľom bol britský vedec Joseph John Thomson. Tento muž dokázal objaviť negatívne nabité častice experimentom, v ktorom v roku 1897 použil katódové trubice.
Dôsledok tohto objavu bol dosť obrovský, pretože neexistovali dôkazy o tom, že by atóm mohol mať jadro. Tento vedec nás vedie k názoru, že elektróny boli ponorené do akejsi kladne nabitej látky, ktorá pôsobí proti negatívnemu náboju elektrónov. To je to, kvôli čomu majú atómy neutrálny náboj.
Vysvetliť ich zrozumiteľným spôsobom je ako vložiť huspeninu, do ktorej plávajú hrozienka. Preto pochádza názov modelu puding s hrozienkami. V tomto modeli Thomson mal na starosti volanie teliesok elektrónov a domnieval sa, že sú usporiadané náhodným spôsobom. Dnes je známe, že sú v druhu rotujúcich krúžkov a že každý krúžok má inú hladinu energie. Keď elektrón stratí energiu, dostane sa na vyššiu úroveň, to znamená, že sa vzdiali od jadra atómu.
Experiment so zlatou fóliou
Thompson si myslel, že pozitívna časť atómu vždy zostala na neurčito. Tento model, ktorý vytvoril v roku 1904, nemal rozsiahle akademické akceptovanie. O päť rokov neskôr mohli Geiger a Marsden uskutočniť experiment so zlatou fóliou, vďaka ktorému neboli Thomsonove objavy také účinné. V tomto experimente prešli lúč lúčov alfa častíc hélia cez zlatú fóliu. Alfa častice nie sú nič iné ako levy prvku, teda jadrá, ktoré nemajú elektróny, a preto majú kladný náboj.
Výsledkom experimentu bolo, že tento lúč bol rozptýlený, keď prechádzal cez zlatú fóliu. Z toho by sa dalo vyvodiť, že muselo existovať jadro so zdrojom kladného náboja, ktoré malo na starosti vychyľovanie svetelného lúča. Na druhej strane, v Thomsonovom atómovom modeli sme mali, že pozitívny náboj bol distribuovaný pozdĺž toho, čo sa hovorilo ako želatína a ktoré obsahovalo elektróny. To znamená, že zväzok iónov mohol prechádzať cez atóm tohto modelu.
Keď sa v nasledujúcom experimente ukázal opak, tento model by sa dal poprieť atómový.
Objav elektrónu pochádzal tiež z časti iného atómového modelu, ale z Daltonu. V tomto modeli sa atóm považoval za úplne nedeliteľný. To prinútilo Thomsona zamyslieť sa nad svojím modelom Raisin Pudding.
Charakteristika atómového modelu Thomson
Medzi hlavné charakteristiky tohto modelu zhrnieme nasledujúce:
- Atóm, ktorý tento model predstavuje pripomína guľu, ktorá má kladne nabitý materiál s elektrónmi ktoré sú záporne účtované. Vo vnútri gule sú prítomné elektróny aj kladne nabitá látka.
- Kladné a záporné náboje majú rovnakú veľkosť. To znamená, že atóm ako celok nemá žiadny náboj, ale je elektricky neutrálny.
- Takže atóm môže mať všeobecne neutrálny náboj elektróny je potrebné ponoriť do látky, ktorá má kladný náboj. Je to to, čo sa spomína pri hrozienkach ako súčasť elektrónov a zvyšok želatíny je časť s kladným nábojom.
- Aj keď to nie je vysvetlené explicitne, je možné odvodiť, že v tomto modeli atómové jadro neexistovalo.
Keď Thomson vytvoril tento model, upustil od predchádzajúcej hypotézy o atóme hmloviny. Táto hypotéza bola založená na skutočnosti, že atómy boli tvorené nehmotnými vírmi. Ako uznávaný vedec chcel vytvoriť svoj vlastný atómový model na základe experimentálnych dôkazov, ktoré boli známe v jeho dobe.
Napriek tomu, že tento model nebol úplne presný, dokázal pomôcť pri zriaďovaní pevných základní, aby neskoršie modely mohli byť úspešnejšie. Vďaka tomuto modelu bolo možné vykonávať rôzne experimenty, ktoré viedli k novým záverom, a tak sa stále viac rozvíjala veda, ktorú dnes poznáme.
Obmedzenia a chyby Thomsonovho atómového modelu
Chystáme sa analyzovať, v čom spočíva problém, v ktorom tento model neuspel a prečo nemohol pokračovať. Prvá vec je, že nedokázal vysvetliť, ako sú náboje držané na elektrónoch vo vnútri atómu. Keďže to nedokázal vysvetliť, nemohol tiež vyriešiť nič o stabilite atómu.
Vo svojej teórii nespomenul nič o tom, že atóm má jadro. Keby sme dnes vedeli, že atóm sa skladá z jadro zložené z protónov a neutrónov a elektróny rotujú okolo na rôznych energetických úrovniach.
Protóny a neutróny by ešte neboli objavené. Thompson sa pokúsil založiť svoj model na vysvetlení prvkov, ktoré boli v tom čase vedecky dokázané. Keď bol experiment so zlatou fóliou overený, bol rýchlo vyradený. V tomto experimente by sa mohlo preukázať, že vo vnútri atómu musí byť niečo, vďaka čomu bude mať pozitívny náboj a väčšiu hmotnosť. Toto je už známe ako jadro atómu.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Thomsonovom atómovom modeli.