Модель - томсон
Cтраница 3
Однако после классических опытов Резерфорда по аномальному рассеянию а-частиц ( 1911 г.) стало ясно, что наблюдающиеся при рассеянии а-частиц отклонения на большие углы не могут быть объяснены моделью Томсона. [31]
Несмотря на указанные недостатки, ученые продолжали пользоваться моделью Томсона для объяснения накапливающихся опытных данных ( более того, и сам Резерфорд, предложивший впоследствии свою модель строения атома, пользовался моделью Томсона до тех пар, пока полученные им опытные данные не заставили его отказаться от модели Томсона. [32]
Предложенная Томсоном модель могла объяснить многие экспериментальные факты, известные к тому времени и которые атомно-молекулярная теория, основанная на неделимости атома, объяснить не могла - явления, происходящие в разрядной трубке, электролиз и др. Однако модель Томсона имела большой недостаток, объяснить который он не мог - почему, собствен но атом существует, если он построен согласно такой модели. [33]
Несмотря на указанные недостатки, ученые продолжали пользоваться моделью Томсона для объяснения накапливающихся опытных данных ( более того, и сам Резерфорд, предложивший впоследствии свою модель строения атома, пользовался моделью Томсона до тех пар, пока полученные им опытные данные не заставили его отказаться от модели Томсона. [34]
Описанный метод рассмотрения тройной рекомбинации частиц носит название модели Томсона. Модель Томсона применима в случае, если приведенная масса заряженных частиц и масса частицы третьего сорта одного порядка. При этом за каждое сильное столкновение частица третьего сорта обменивается с заряженными частицами энергией порядка Т, так что в этом случае величина а в формуле (4.46) оказывается порядка сечения упругого соударения частицы третьего сорта с заряженными частицами. [35]
Альфа-частицы в большинстве своем легко пронизывали мишени. Им не удавалось бы это так просто, будь атомы сплошными шариками вещества, накатанными, как в модели Томсона, из положительно заряженного теста. Явно ближе к истине была идея сквозного атома. К слову сказать, еще в 1904 году об этой идее, возникшей тогда на других основаниях, писал Резерфорду его будущий друг австралиец Вильям Брэгг-старший. [36]
Известные опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц убедительно показали, что структура атома должна быть совсем иной, нежели по модели Томсона. Почти вся масса атома сосредоточена в положительно заряженном ядре, линейные размеры которого на 4 - 5 порядков меньше диаметра самого атома. Вокруг ядра движутся электроны на расстояниях, которые и определяют размеры атома. Опыты Резерфорда наводили на мысль о планетарной модели атома, в которой электроны движутся по замкнутым ( например, круговым) орбитам. [37]
Лзно, встречали непреодолимое препятствие. Полученные результаты казались необычными и удивительными прежде всего для самого Рг-зерфорда, ведь до этого он считал, что атомы построены согласно модели Томсона. Действительно, если атом Томсона представляет собой плотный объект, то все сс-части-цы в опытах Резерфорда должны были отклоняться, если атом, по Томсону, - очень рыхлый объект, то опять же все частицы должны проходить сквозь фольгу. Резерфорду понадобилось еще несколько лет работы, прежде чем он окончательно убедился в ошибочности модели Томсона. [38]
Первые попытки получить радиоэлементы путем ядерных превращений относятся к годам, непосредственно следующим за открытием радиоактивности. Следует отчетливо представить себе положение вещей в то время: были уже известны размеры атома, но его представляли себе, согласно модели Томсона, как сферу, в которой положительные и отрицательные заряды занимают весь объем. Поэтому казалось, что довольно легко осуществить превращения элементов посредством излучений, обладающих достаточной энергией. Разумеется, исследователи понимали, что для этого придется использовать весьма мощные средства, так как все попытки превращения элементов, предпринятые алхимиками и химиками XIX столетия, были неудачны. Однако естественно было надеяться, что, применяя излучения с большой энергией, испускаемые радиоактивными веществами, можно будет с большой вероятностью вызвать глубокие изменения в атоме. [39]
 |
Схема установки Резерфорда. [40] |
Согласно модели первооткрывателя электрона Томсона ( 1904), атом представляет собой сферу положительного электричества одинаковой плотности по всему объему диаметром порядка 0 1 нм. Электроны как бы плавают в этой сфере, нейтрализуя положительный заряд. Если модель Томсона верна, о-частицы не могут пройти даже через очень тонкую фольгу, так как атомы заполняют все пространство: летящие снаряды должны остановиться, передав свою энергию и импульс фольге. [41]
В 1904 г. английский физик Томсон предложил первую модель атома, согласно которой атом представляет собой положительно заряженный шар размером 10 - 8 см с взвешенными внутри него электронами. Для объяснения таких отклонений модель Томсона абсолютно непригодна. [42]
Этим путем Томсон пытался объяснить линейчатый спектр атомов. Однако получить таким образом линейчатый спектр, а не одну линию, невозможно. Эта модель не могла также объяснить таблицы Менделеева - периодичности свойств атомов. Таким образом, было очевидно, что модель Томсона неудовлетворительна. [43]
Лзно, встречали непреодолимое препятствие. Полученные результаты казались необычными и удивительными прежде всего для самого Рг-зерфорда, ведь до этого он считал, что атомы построены согласно модели Томсона. Действительно, если атом Томсона представляет собой плотный объект, то все сс-части-цы в опытах Резерфорда должны были отклоняться, если атом, по Томсону, - очень рыхлый объект, то опять же все частицы должны проходить сквозь фольгу. Резерфорду понадобилось еще несколько лет работы, прежде чем он окончательно убедился в ошибочности модели Томсона. [44]
 |
Схема установки Резерфорда для наблюдения рассеяния а-частиц металлической фольгой. Установка помещается в вакуумную камеру. [45] |
Страницы: 1 2 3 4