Модель атома Томсона Джозеф Джон Томсон (1856 – 1940) Атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар радиуса порядка 10 -10 м, - презентация

1

2 Модель атома Томсона Джозеф Джон Томсон (1856 – 1940) Атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар радиуса порядка м, внутри которого около своих положений равновесия колеблются электроны. Недостатки модели: 1.не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость; 2.не дает возможности понять, что определяет размеры атомов; 3.оказалась в полном противоречии с опытами по исследованию распределения положительного заряда в атоме (опыты, проводимые Эрнестом Резерфордом).

3 Далее

4 Модель атома Резерфорда Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) Экспериментально исследовал распределение положительного заряда. В 1906 г. зондировал атом с помощью α-частиц.

5

6 ? Фольга Радиоактивное вещество Скорость - частиц - 1/30 скорости света в вакууме Далее На экране

7 Недостатки атома Резерфорда 1.Эта модель не согласуется с наблюдаемой стабильностью атомов. По законам классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать электромагнитные волны, а поэтому терять свою энергию. В результате электроны будут приближаться к ядру и в конце концов упадут на него. 2.Эта модель не объясняет наблюдаемые на опыте оптические спектры атомов. Оптические спектры атомов не непрерывны, как это следует из теории Резерфорда, а состоят из узких спектральных линий, т.е. атомы излучают и поглощают электромагнитные волны лишь определенных частот, характерных для данного химического элемента. 1.Эта модель не согласуется с наблюдаемой стабильностью атомов. По законам классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать электромагнитные волны, а поэтому терять свою энергию. В результате электроны будут приближаться к ядру и в конце концов упадут на него. 2.Эта модель не объясняет наблюдаемые на опыте оптические спектры атомов. Оптические спектры атомов не непрерывны, как это следует из теории Резерфорда, а состоят из узких спектральных линий, т.е. атомы излучают и поглощают электромагнитные волны лишь определенных частот, характерных для данного химического элемента. К явлениям атомных масштабов законы классической физики неприемлемы.

8 Планетарная модель атома

9

10 наука, позволяющая предсказать поведение огромного числа физических систем – от Галактик до атомов и атомных ядер «Наука вынуждает нас создавать новые теории. Их задача – разрушить стену противоречий, которые часто преграждают дорогу научному прогрессу. Все существенные идеи в науке родились в драматическом конфликте между реальностью и нашими попытками ее понять». Корпускулярные и волновые свойства частиц следует рассматривать не как взаимоисключающие, а как взаимодополняющие друг друга

11 Ядро Далее Электронная оболочка K L

12 Энергия связи атомных ядер – та энергия, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Закон сохранения энергии энергия связи равна той энергии, которая выделается при образовании ядра из отдельных частиц. Альберт Эйнштейн ( ) Уравнение Эйнштейна между массой и энергией: Точнейшие измерения масс ядер масса покоя ядра М я всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов: - дефект массы.

13 Уменьшение массы при образовании ядра из частиц уменьшается энергия этой системы частиц на значение энергии связи : ядро образуется из частиц; частицы за счет действия ядерных сил на малых расстояниях устремляются с огромным ускорением друг к другу; излучаются γ- кванты с энергией и массой. Пример: образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 1,5 - 2 вагонов каменного угла.

14 Удельная энергия связи Удельная энергия связи – энергия связи, приходящаяся на одну ядерную частицу от массового числа А. Максимальную энергию связи (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60. Ядра этих элементов наиболее устойчивы.

15 Ядерные силы являются короткодействующими. Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, взаимодействуют с меньшим числом соседей, чем нуклоны внутри ядра. Энергия связи нуклонов на поверхности меньше, чем у нуклонов внутри ядра. Чем больше ядро, тем большая часть от общего числа нуклонов оказывается на поверхности энергия связи в среднем на один нуклон меньше у легких ядер. У тяжелых ядер удельная энергия связи уменьшается за счет растущей с увеличением Z кулоновской энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся разорвать ядро. Уменьшение удельной энергии связи у легких элементов объясняется поверхностными эффектами.

16 Ядерные силы ( сильное взаимодействие )- силы, действующие между нуклонами в ядре и обеспечивающие существование устойчивых ядер Являются силами притяжения Короткодействующие (~ 2*10 м) Действуют одинаково между p-p p-n n-n

17 Радиоактивность - доказательство сложного строения атомов. Эрнест Резерфорд Эрнест Резерфорд

18 Радиоактивные превращения Фредерик Содди 1903г. (до открытия атомного ядра) Правило смещения α – распад: β – распад: