Явления, свидетельствующие о сложной структуре атома.

Строение Строение атомаатома

Явления, свидетельствующие о сложной структуре атома.

Модель атома Томсона

Опыт Э. Резерфорда по рассеянию альфа – частиц В1911г. Английский ученый Э.Резерфорд  провел ряд опытов по исследованию  строения атома. Схема опыта Резерфорда.  В свинцовом сосуде с небольшим  отверстием (К) находился  радиоактивный препарат,  испускавший поток альфа­частиц.  Они попадали на золотую фольгу (Ф) и, проходя через нее, ударялись  о люминесцирующий экран (Э). В местах удара частиц на экране  возникали вспышки света, которые наблюдались с помощью микроскопа  (М).Вся эта установка помещалась в сосуд, в котором был создан  вакуум.

Результаты опытов Большинство альфа­частиц прошли  через тонкую фольгу, почти не изменив  своего направления. Небольшое количество альфа­ частиц  отклонились от первоначального  направления на небольшие углы. Некоторые альфа­частицы отскакивали от  фольги назад. Результаты эксперимента настолько  удивили Резерфорда, что он воскликнул:  «…неправдоподобно так же, как если бы  вы выстрелили 15­фунтовым снарядом в  папиросную бумагу, а снаряд отскочил бы  обратно…»

10  15 10  15 10  15 10  15 Выводы: То, что некоторые альфа­частицы  отскакивали от фольги назад,  противоречило модели Томсона. Известно, что альфа­частицы имеют положительный  заряд. Если некоторые из них отталкиваются фольгой,  значит положительный заряд есть и в атомах фольги! Но  поскольку большая часть альфа­частиц пролетает через  фольгу, почти не отклоняясь, значит этот  положительный заряд занимает лишь малую часть  каждого атома. Ее назвали атомным ядром.  Резерфорд определил приблизительные  размеры ядра: около 10      м. Это  примерно в 10 000 раз меньше самого  атома.

Ядерная (планетарная) модель атома Резерфода •Атом имеет в центре ядро, размеры  которого во много раз меньше размеров  самого атома. •Почти вся масса атома  сконцентрирована в его ядре. • суммарный отрицательный заряд всех  электронов равен положительному  заряду ядра и компенсирует его.

Объяснение результатов опыта Резерфорда на основе ядерной модели атома. •Так как большую часть атома  составляет пустота, быстрые альфа­ частицы могут почти свободно  проникнуть через значительные слои  вещества. •При столкновениях с отдельными  электронами альфы­частицы  испытывают отклонения на очень  малые углы, так как масса электрона  мала. •Когда альфа­частица пролетает вблизи ядра атома, она  испытывает действие электрического поля ядра и  отклоняется на большие углы.

Лирическое отступление Вы никогда не думали, что может быть  «космос внутри нас»? …а человек в основном состоит из пустоты? Вот строки русского поэта В.Я.Брюсова: Быть может, эти электроны – Миры, где пять материков, Искусства, знанья, войны, троны И память сорока веков.      Еще, быть может, каждый атом –      Вселенная, где сто планет,       Там все, что здесь, в объеме сжатом,      Но также то, чего здесь нет…                  9 класс

Домашнее задание для 9 класса:

Чего не сумел объяснить Резерфорд

Первый постулат Бора + ­

  h h E E kn kn k k E E n n Второй постулат Бора Электрон может переходить с одной • Электрон может переходить с одной стационарной орбиты на другую. стационарной орбиты на другую. При переходе из стационарного состояния с • При переходе из стационарного состояния с большей энергией в состояние с меньшей большей энергией в состояние с меньшей энергией, электрон излучает квант энергии. энергией, электрон излучает квант энергии. Энергия излученного фотона равна разности • Энергия излученного фотона равна разности энергий этих стационарных состояний: энергий этих стационарных состояний: E n  h E kn k Наоборот, при переходе из состояния с • Наоборот, при переходе из состояния с меньшей энергией в состояние с большей меньшей энергией в состояние с большей энергией происходит поглощение света энергией происходит поглощение света атомом. атомом.

Модель атома водорода по Бору.

Излучение  света •Все частоты излучений атома водорода составляют ряд серий, каждая из которых образуется при переходах атома в одно из энергетических состояний со всех верхних энергетических состояний (т.е. из состояний с большей энергией). Переходы в первое возбужденное состояние (на второй энергетический уровень) образуют серию Бальмера. Е, эВ Е Е 3 2 Е На рисунке  эти переходы  изображены  стрелками.

Поглощение света Е, эВ Е Е 3 2 Е 1 На рисунке стрелками  изображены  переходы атома, при  которых происходит  поглощение света

Трудности теории Бора С одной стороны при построении теории атома  использовались законы механики и  электродинамики, а с другой – вводились  квантовые постулаты, никак не связанные с  классической механикой и электродинамикой.

Значение теории Бора В настоящее время с помощью  квантовой механики можно  ответить на любой вопрос,  относящийся к строению атома и  его электронных оболочек.

Домашнее задание: 94 ­ 96