Trong khoa học đã có rất nhiều nhà khoa học đã tạo ra sự khác biệt khi biết mọi thứ hoạt động như thế nào. Kiến thức về các hạt, nguyên tử và electron đã cung cấp nhiều tiến bộ trong khoa học. Do đó, chúng tôi sẽ dành bài viết này cho Mô hình nguyên tử của Thomson. Nó còn được gọi là mô hình bánh Pudding nho khô.
Trong bài viết này, bạn có thể tìm hiểu mọi thứ liên quan đến mô hình nguyên tử của Thomson, đặc điểm của nó là gì và tầm quan trọng của nó đối với khoa học.
Mô hình nguyên tử của Thomson là gì
Đây là một mô hình được phát triển vào năm 1904 và hạt hạ nguyên tử đầu tiên có thể đã được phát hiện. Người phát hiện ra là nhà khoa học người Anh Joseph John Thomson. Người đàn ông này đã có thể phát hiện ra các hạt mang điện tích âm thông qua một thí nghiệm trong đó ông sử dụng ống tia âm cực vào năm 1897.
Hệ quả của khám phá này khá to lớn vì không có bằng chứng nào cho thấy nguyên tử có thể có hạt nhân. Nhà khoa học này cho rằng các electron đã được nhúng trong một loại chất tích điện dương chống lại điện tích âm của các electron. Đây là những gì đã làm cho các nguyên tử có điện tích trung hòa.
Để giải thích chúng theo cách được hiểu giống như việc bạn đặt một viên thạch có nhân nho khô bên trong. Do đó, tên mô hình là bánh pudding với nho khô. Trong mô hình này, Thomson chịu trách nhiệm gọi các tiểu thể electron và coi rằng chúng được sắp xếp theo một cách không ngẫu nhiên. Ngày nay người ta biết rằng chúng thuộc loại vòng quay và mỗi vòng có một mức năng lượng khác nhau. Khi một electron mất năng lượng, nó sẽ chuyển sang một mức cao hơn, tức là nó sẽ di chuyển ra khỏi hạt nhân của nguyên tử.
Thí nghiệm lá vàng
Điều Thompson nghĩ là phần dương của nguyên tử luôn tồn tại vô thời hạn. Mô hình này mà ông tạo ra vào năm 1904 đã không được chấp nhận rộng rãi trong học thuật. Năm năm sau, Geiger và Marsden đã có thể thực hiện một thí nghiệm với một lá vàng khiến khám phá của Thomson trở nên kém hiệu quả hơn. Trong thử nghiệm này, họ đã vượt qua một chùm hạt helium alpha xuyên qua một lá vàng. Hạt anpha không hơn gì sư tử của một nguyên tố, tức là hạt nhân không có điện tử và do đó mang điện tích dương.
Kết quả của thí nghiệm là chùm tia này bị tán xạ khi đi qua lá vàng. Với điều này, có thể kết luận rằng phải có một hạt nhân với nguồn điện tích dương chịu trách nhiệm làm lệch hướng chùm sáng. Mặt khác, trong mô hình nguyên tử của Thomson, chúng ta thấy rằng điện tích dương được phân bố dọc theo thứ được cho là gelatin và chứa các điện tử. Điều này có nghĩa là một chùm ion có thể đi qua nguyên tử của mô hình đó.
Khi điều ngược lại được hiển thị trong thử nghiệm tiếp theo, mô hình này có thể bị từ chối nguyên tử.
Việc phát hiện ra electron cũng đến từ một phần của mô hình nguyên tử khác nhưng từ Dalton. Trong mô hình đó, nguyên tử được coi là hoàn toàn không thể phân chia. Đây là điều khiến Thomson nghĩ về mô hình bánh Pudding Raisin của mình.
Đặc điểm của mô hình nguyên tử Thomson
Trong số các đặc điểm chính của mô hình này, chúng tôi tóm tắt như sau:
- Nguyên tử mà mô hình này đại diện giống một quả cầu có vật liệu nhiễm điện dương với các electron được tích điện âm. Cả electron và vật chất mang điện tích dương đều có mặt bên trong quả cầu.
- Các điện tích dương và điện tích âm có cùng độ lớn. Điều này có nghĩa là toàn bộ nguyên tử không có điện tích, nhưng trung hòa về điện.
- Để nguyên tử nói chung có thể có điện tích trung hòa các êlectron cần nhúng vào chất có điện tích dương. Đó là những gì được đề cập với nho khô như một phần của các electron và phần còn lại của gelatin là phần mang điện tích dương.
- Mặc dù nó không được giải thích một cách rõ ràng, có thể suy ra rằng trong mô hình này hạt nhân nguyên tử không tồn tại.
Khi Thomson tạo ra mô hình này, ông đã bỏ giả thuyết trước đó về nguyên tử hình cầu. Giả thuyết này dựa trên thực tế là các nguyên tử được cấu tạo bởi các xoáy phi vật chất. Là một nhà khoa học tài ba, ông muốn tạo ra mô hình nguyên tử của riêng mình dựa trên bằng chứng thí nghiệm được biết đến vào thời của ông.
Mặc dù thực tế là mô hình này không hoàn toàn chính xác, nhưng nó có thể hỗ trợ việc đặt các cơ sở cố định để các mô hình sau này có thể thành công hơn. Nhờ mô hình này, người ta có thể thực hiện các thí nghiệm khác nhau dẫn đến các kết luận mới và đó là cách mà khoa học chúng ta biết ngày nay ngày càng phát triển.
Hạn chế và sai sót của mô hình nguyên tử Thomson
Chúng ta sẽ phân tích những vấn đề mà mô hình này không thành công và tại sao nó không thể tiếp tục. Điều đầu tiên là ông không thể giải thích làm thế nào mà các điện tích được duy trì trên các electron trong nguyên tử. Không thể giải thích điều này, ông cũng không thể giải quyết bất cứ điều gì về sự ổn định của một nguyên tử.
Trong lý thuyết của mình, ông không đề cập gì đến nguyên tử sở hữu hạt nhân. Ngày nay chúng ta biết rằng nguyên tử bao gồm hạt nhân bao gồm proton và neutron và các electron quay xung quanh ở các mức năng lượng khác nhau.
Proton và neutron vẫn chưa được phát hiện. Thompson đã cố gắng dựa trên mô hình của mình để giải thích với các yếu tố đã được khoa học chứng minh vào thời điểm đó. Khi thí nghiệm lá vàng được xác minh, nó nhanh chóng bị loại bỏ. Trong thí nghiệm này, người ta chỉ ra rằng phải có thứ gì đó bên trong nguyên tử có thể khiến nó mang điện tích dương và khối lượng lớn hơn. Đây đã được biết đến là hạt nhân của nguyên tử.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về mô hình nguyên tử của Thomson.