Handlevognen din er tom

Butikk

Antall: 0

Totalt: 0,00

0

Atommodellens utvikling

Atommodellens utvikling

Historiske milepæler om teorier og synspunkter om atomets struktur.

Kjemi

Nøkkelord

atommodell, Demokrit, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, nucleus, elektron sky, atomstrukturen, proton, elektron, nøytron, elementærpartikler, atomos, eksitasjon, spektrum, kvantemekanikk, kjemi

Relaterte elementer

Scener

Demokrit

Ifølge Demokrit og hans læremester, Leukippos, består materie av små, udelelige partikler som kalles atomer.

Ifølge deres modell eksisterer atomer evig: de blir verken ødelagt eller produsert; de kan være forskjellige i størrelse og form, og de ​​kan være koblet sammen med små kroker.

Særegenheter hos atomer definerer egenskapene til forskjellige materialer. For eksempel har de runde atomene med kroker som vises i animasjonen en bitter smak, og de er klebrige. Søte materialer er små og runde. Derfor er de i stand til å infiltrere ulike materialer, og endre smaken deres.

I dag vet vi at denne naive atommodellen ikke er riktig; men denne teorien er viktig i vitenskapens historie, fordi den markerte fødselen, i 4.-5. århundre f.Kr., av oppfatningen av den ikke-kontinuerlige, kvantiserte naturen til materie.

Dalton

Ifølge den engelske forskeren John Dalton, består forbindelser av forskjellige kombinasjoner av atomer. Han beskrev atomer som udelelige, små kuler. Daltons modell var egentlig en forbedret versjon av Demokrits atomteori.

Ifølge Dalton avhenger materialenes konsistens av avstanden mellom atomene. Selv om det senere viste seg at atomer ikke er udelelige, hadde han korrekt antatt deres eksistens.

Thomson

Ved slutten av det 19. århundre hadde det blitt klart at teorien om atomets udelelighet ikke kunne opprettholdes lenger. Ved århundreskiftet, la den engelske fysikeren Joseph John Thomson merke til at katodestråler består av negativt ladede partikler, og med dette beviste han eksistensen av elektroner.

Ved flere forsøk konkluderte han at elektronene kan utvinnes fra atomer av hvilket som helst element, og at således alle atomer inneholder elektroner. Fordi atomene er elektrisk nøytrale, antok han at de negativt ladede elektronene er innebygd i en positivt ladet substans. Thomson refererte til dette som «rosin-pudding-modellen» fordi det minnet ham om rosiner innlemmet i overflaten av en pudding.

Rutherford

I Ernest Rutherfords eksperimenter ble gullfolie bombardert med alfa-partikler, det vil si, med heliumkjerner. Flertallet av alfapartiklene gikk ganske enkelt gjennom folien, mens noen av dem endret retning mens de gikk gjennom, og noen av dem ble reflektert fra folien.

Dersom Thomsons atommodell hadde vært riktig ville alle alfa-partikler bremset ned, men ville likevel ha gått gjennom metallet uten å endre retning. Utfallet av eksperimentene hans var bare mulig dersom det store flertallet av vekten av gullatomene kondenserte innenfor et relativt lite område.

Basert på sine resultater utviklet og publiserte Rutherford sin atommodell i 1911, der elektronene sirkulerer rundt den positivt ladede kjernen. Diameteren av kjernen er omtrent en ti-tusendels av atomets diameter.

Bohr

Utviklingen av en ny modell ble nødvendig, fordi, ifølge noen beregninger, elektronene som sirkulerer rundt kjernen i Rutherford-modellen burde slippe ut energi kontinuerlig, og forårsake elektronene til å bremse ned og gå i en spiral inn til kjernen. Den generelle erfaringen er imidlertid at atomene ikke kollapser.

Dermed måtte Rutherfords atommodell endres. Problemet ble løst av den danske fysikeren Niels Bohr i 1913, med følgende forutsetning: elektroner kan kun sirkulere rundt kjernen i sirkulære baner. Derfor kan ikke elektroner gå i en spiral inn i kjernen; de kan hoppe fra en bane til en annen.

Når det absorberer energi i form av et foton, blir elektronet stimulert og går inn i en bane med høyere energi lenger fra kjernen; elektronet kan gå inn i en bane med lavere energi ved å slippe ut energi.

Siden elektronet bare kan absorbere eller avgi fotoner med energien som er nødvendig for å hoppe, er utslipps- og absorpsjonsspekteret til atomer ikke sammenhengende. Dette samsvarer med eksperimentelle resultater med hydrogenatomer.

Sommerfeld

Sommerfeld oppdaterte Bohrs atommodell og publiserte sin teori i 1920, som også kalles Bohr-Sommerfeld-modellen. I denne atommodellen kan elektronene kun sirkulere rundt kjernen i visse baner, men banene kan også være elliptiske.

Heisenberg, Schrödinger

  • X
  • Y
  • Z

Heisenberg-Schrödinger-modellen kalles også den kvantemekaniske atommodellen. Ifølge kvantemekanikken, kan ikke partikler beskrives som små globuler med eksakte plasseringer. Det er mer realistisk å skildre atomets elektronskall som en elektronsky. Det er relativt sannsynlig at vi finner elektroner ved bestemte punkter i elektronskyen.

Det er atomorbitaler i atomet, og i de orbitalene er det s, p, d og f underskall med spesifikke former. Denne atommodellen er den beste måten å gjenspeile virkelighetenen på, i henhold til vår nåværende kunnskap om universets struktur og hvordan det fungerer.

Fortellerstemme

Relaterte elementer

Dannelse av hydrogenmolekyler

Hydrogenatomer inne i hydrogenmolekyler holdes sammen av en kovalent binding.

Elektronkonfigurasjon hos kalsium

Denne animasjonen viser kalsiumatomenes elektronkonfigurasjon.

Kovalente bindinger i benzenmolekyler

I benzen er det sigmabindinger og delokaliserte pi-bindinger mellom karbonatomer.

Nitrogenmolekylenes oppbygning

Denne animasjonen illustrerer strukturen av nitrogenmolekyler, med én sigma- og to pi-bindinger som holder atomene sammen.

Elementærpartikler

Materie består av kvarker og leptoner, mens interaksjoner utføres av bosoner.

Transparens

Denne animasjonen forklarer transparens og opasitet, prinsippet med radiografi og materialers lysabsorberende egenskaper.

Fysikere som forandret verden

Disse store fysikerne hadde en enorm påvirkning på fysikkens utvikling.

Hvordan fungerer det? - Elektronmikroskop

Denne animasjonen demonstrerer strukturen og funksjonen av elektronmikroskoper.

Kjedereaksjon

Energien som frigjøres under kjernefysisk fisjon kan anvendes til sivile eller militære formål.

Marie Curies laboratorium

Marie Curie, den eneste personen som har vunnet Nobelprisen på to forskjellige forskningsområder, er trolig den mest berømte kvinnen i vitenskapens historie.

Radioaktivitet

Nedbrytningsprosessen av ustabile atomkjerner kalles radioaktivitet.

Rutherfords eksperiment

Rutherfords eksperimentet beviste at det finnes positivt ladede atomkjerner. Dette førte til utarbeidelsen av en ny atommodell.

Sakkarose (sukrose) (C₁₂H₂₂O₁₁)

En hvit, vann-løselig, søt sammensetning kjent som sukker.

Utviklingen av celestial mekanikk

Animasjonen viser studiene til astronomer og fysikere med verker som har forandret vårt syn på universet.

Krefter

Denne animasjonen viser hvordan krefter virker på kjøretøy med hjul og kjøretøy med meier.

Added to your cart.