V znanosti je bilo veliko znanstvenikov, ki so spremenili stvari, ko so vedeli, kako stvari delujejo. Znanje o delcih, atomih in elektronih je v znanosti prineslo veliko napredka. Zato bomo članek posvetili Thomsonov atomski model. Znan je bil tudi kot model pudinga iz rozin.
V tem članku lahko izveste vse, kar je povezano z Thomsonovim atomskim modelom, kakšne so njegove značilnosti in kako pomemben je bil za znanost.
Kaj je atomski model Thomson
To je model, ki je bil razvit leta 1904 in je bil morda odkrit prvi subatomski delček. Odkritelj je bil britanski znanstvenik Joseph John Thomson. Ta človek je lahko odkril negativno nabite delce s poskusom, v katerem je leta 1897 uporabil katodne cevi.
Posledica tega odkritja je bila precej velika, saj ni bilo dokazov, da bi lahko atom imel jedro. Ta znanstvenik nas vodi k misli, da so bili elektroni potopljeni v nekakšno snov s pozitivnim nabojem, ki preprečuje negativni naboj elektronov. Zaradi tega imajo atomi nevtralni naboj.
Če jih razumemo tako, da jih razumemo, je tako, kot da damo žele z rozinami, ki plavajo v njem. Od tod ime modela puding z rozinami. V tem modelu Thomson je bil zadolžen za klicanje elektronskih telescev in menil, da so razporejeni nenaključno. Danes je znano, da so v nekakšnih vrtljivih obročih in da ima vsak obroč drugačno raven energije. Ko elektron izgubi energijo, gre na višjo raven, torej se oddalji od jedra atoma.
Poskus z zlato folijo
Thompson je mislil, da pozitivni del atoma vedno ostane za nedoločen čas. Ta model, ki ga je ustvaril leta 1904, ni bil široko akademsko sprejet. Pet let kasneje sta Geiger in Marsden lahko izvedla poskus z zlato folijo, zaradi česar Thomsonova odkritja niso bila tako učinkovita. V tem poskusu so opravili žarek delcev helijeve alfe skozi zlato folijo. Alfa delci niso nič drugega kot levi elementa, torej jedra, ki nimajo elektronov in imajo zato pozitiven naboj.
Rezultat poskusa je bil, da je bil ta žarek razpršen, ko je šel skozi zlato folijo. S tem bi lahko sklepali, da mora obstajati jedro z virom pozitivnega naboja, ki je bilo odgovorno za odbijanje svetlobnega žarka. Po drugi strani pa smo v Thomsonovem atomskem modelu imeli, da je bil pozitivni naboj porazdeljen vzdolž tako imenovane želatine in da je vseboval elektrone. To pomeni, da bi lahko skozi atom tega modela prešel snop ionov.
Ko se je v naslednjem poskusu pokazalo nasprotno, ta model bi lahko zavrnili atomska.
Odkritje elektrona je prišlo tudi iz dela drugega atomskega modela, vendar iz Daltona. V tem modelu je atom veljal za popolnoma nedeljiv. To je tisto, kar je Thomsona spodbudilo k razmišljanju o svojem modelu pudinga z rozinami.
Značilnosti Thomsonovega atomskega modela
Med glavne značilnosti tega modela povzamemo naslednje:
- Atom, ki ga predstavlja ta model spominja na kroglo, ki ima pozitivno nabit material z elektroni ki so negativno nabiti. V krogli so prisotni tako elektroni kot pozitivno nabite snovi.
- Pozitivni in negativni naboj imata enako velikost. To pomeni, da celoten atom nima naboja, je pa električno nevtralen.
- Tako da ima lahko atom na splošno nevtralen naboj elektrone je treba potopiti v snov, ki ima pozitiven naboj. To je tisto, kar je omenjeno pri rozinah kot delu elektronov, preostala želatina pa je del s pozitivnim nabojem.
- Čeprav to ni izrecno razloženo, lahko ugotovimo, da v tem modelu atomsko jedro ni obstajalo.
Ko je Thomson ustvaril ta model, je opustil prejšnjo hipotezo o nebularnem atomu. Ta hipoteza je temeljila na dejstvu, da so atomi sestavljeni iz nematerialnih vrtincev. Ker je bil uspešen znanstvenik, je želel ustvariti lasten atomski model na podlagi eksperimentalnih dokazov, ki so bili znani v njegovem času.
Kljub temu, da ta model ni bil povsem natančen, je lahko pomagal pri polaganju fiksnih podstavkov, da bi bili kasnejši modeli uspešnejši. Zahvaljujoč temu modelu je bilo mogoče izvesti različne poskuse, ki so privedli do novih zaključkov in tako se je znanost, ki jo poznamo danes, vedno bolj razvijala.
Omejitve in napake atomskega modela Thomson
Analizirali bomo, pri katerih vprašanjih ta model ni uspel in zakaj se ni mogel nadaljevati. Prva stvar je, da ni znal pojasniti, kako se zadržujejo naboji na elektronih znotraj atoma. Ker tega ni mogel razložiti, prav tako ni mogel rešiti ničesar o stabilnosti atoma.
V svoji teoriji ni omenil ničesar o atomu, ki ima jedro. Če bi danes vedeli, da je atom sestavljen iz jedro, sestavljeno iz protonov in nevtronov in elektronov, se vrti okoli na različnih ravneh energije.
Protonov in nevtronov še ne bi odkrili. Thompson je svoj model poskušal utemeljiti na razlagi z elementi, ki so bili takrat znanstveno dokazani. Ko je bil poskus z zlato folijo preverjen, so ga hitro zavrgli. V tem poskusu je bilo dokazano, da mora biti v atomu nekaj, zaradi česar bo imel pozitiven naboj in večjo maso. Za to je že znano, da je jedro atoma.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o Thomsonovem atomskem modelu.