Ατομικό Μοντέλο Χαρακτηριστικών Perrin, Πείραμα, Προσωπικά

Το Ατομικό μοντέλο Perrin Συγκρίθηκε η δομή του ατόμου με ένα ηλιακό σύστημα, στο οποίο οι πλανήτες θα ήταν τα αρνητικά φορτία και ο Ήλιος θα ήταν ένα θετικό φορτίο συγκεντρωμένο στο κέντρο του ατόμου. Το 1895, ο εξαιρετικός Γάλλος φυσικός κατέδειξε τη μεταφορά των αρνητικών φορτίων από τις καθοδικές ακτίνες στην επιφάνεια στην οποία επηρεάζουν.

Με αυτό το ηλεκτρικό φύση των καθοδικών ακτίνων καταδείχθηκε και έδωσε φως στην ηλεκτρική φύση του ατόμου, κατανοείται ως η μικρότερη, αδιαίρετη μονάδα της ύλης. Jean Baptiste Perrin το 1901 πρότεινε ότι η έλξη των αρνητικών φορτίων γύρω από το κέντρο (θετικό φορτίο) εξισορροπείται από τη δύναμη της αδράνειας.

Αυτό το μοντέλο συμπληρώθηκε και αργότερα τελειοποιήθηκε από τον Ernest Rutherford, ο οποίος ισχυρίστηκε ότι όλο το θετικό φορτίο του ατόμου βρισκόταν στο κέντρο του ατόμου και ότι τα ηλεκτρόνια περιστρέφονταν γύρω.

Ωστόσο, το μοντέλο αυτό έχει κάποιους περιορισμούς που δεν μπορεί να εξηγηθεί κατά το χρόνο, και το μοντέλο που επικαλείται η Δανός φυσικός Νιλς Μπορ να προτείνει το μοντέλο του 1913.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά του ατομικού μοντέλου της Perrin
• 2 Πείραμα
  • 2.1 Ακτίνες Καθόδου
  • 2.2 Έρευνες της Perrin
  • 2.3 Μέθοδος επαλήθευσης
• 3 Προσωπικά
• 4 Περιορισμοί
• 5 Άρθρα ενδιαφέροντος
• 6 Αναφορές

Χαρακτηριστικά του ατομικού μοντέλου της Perrin

Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του ατομικού μοντέλου της Perrin είναι τα εξής:

- Το άτομο σχηματίζεται από ένα μεγάλο θετικό σωματίδιο στο κέντρο του, το οποίο συγκεντρώνει το μεγαλύτερο μέρος της ατομικής μάζας.

- Γύρω από αυτό το συγκεντρωμένο θετικό φορτίο φορτίου υπάρχουν αρκετά αρνητικά φορτία που αντισταθμίζουν το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο.

Η πρόταση του Περίν συγκρίνει την ατομική δομή με ένα ηλιακό σύστημα, όπου το συγκεντρωμένο θετικό φορτίο θα εκπληρώσει τη λειτουργία του Ήλιου και τα γύρω ηλεκτρόνια θα εκπληρώσουν το ρόλο των πλανητών.

Ο Perrin ήταν πρωτοπόρος στην πρόταση της ασυνεχούς δομής του ατόμου το 1895. Ωστόσο, δεν επέμενε ποτέ να σχεδιάσει ένα πείραμα που θα βοηθούσε στην επαλήθευση αυτής της αντίληψης.

Πειραματιστείτε

Στο πλαίσιο της διδακτορικής της εκπαίδευσης, η Perrin εργάστηκε ως βοηθός στη Φυσική στην Ecole Normale Supérieure de Paris, μεταξύ 1894 και 1897.

Μέχρι τότε, ο Perrin ανέπτυξε το μεγαλύτερο μέρος της έρευνάς του για τον έλεγχο της φύσης των ακτίνων καθόδου. δηλαδή αν οι κάθοδοι ήταν ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια ή αν πήραν τη μορφή κυμάτων.

Καθολικές ακτίνες

Το πείραμα με καθοδικών ακτίνων ανακύπτει για τη διεξαγωγή έρευνας με Crookes σωλήνες, μια δομή που εφευρέθηκε από Αγγλικά χημικός William Crookes το 1870.

Ο σωλήνας Crookes αποτελείται από γυάλινο σωλήνα που περιέχει μόνο εσωτερικά αέρια. Αυτή η διαρρύθμιση έχει μεταλλικό τμήμα σε κάθε άκρο και κάθε τεμάχιο συνδέεται με εξωτερική πηγή τάσης.

Όταν ο σωλήνας είναι ενεργοποιημένος, ο αέρας μέσα του είναι ιονισμένος και, κατά συνέπεια, γίνεται ένας αγωγός ηλεκτρικού ρεύματος και κλείνει το ανοικτό κύκλωμα μεταξύ των ακραίων ηλεκτροδίων..

Μέσα στο σωλήνα τα αέρια παίρνουν μια φθορίζουσα όψη, αλλά μέχρι τα τέλη του 1890 οι επιστήμονες δεν ήταν σαφείς σχετικά με την αιτία αυτού του φαινομένου.

Μέχρι τότε ήταν άγνωστο αν ο φθορισμός οφειλόταν στην κυκλοφορία των στοιχειωδών σωματιδίων μέσα στο σωλήνα ή αν οι ακτίνες είχαν τη μορφή των κυμάτων που τις μετέφεραν.

Οι έρευνες του Περίν

Το 1895 η Perrin αντιγράφει τα πειράματα με τις καθοδικές ακτίνες συνδέοντας ένα σωλήνα εκκένωσης σε ένα μεγαλύτερο κενό δοχείο.

Επιπλέον, ο Perrin τοποθετούσε έναν αδιάβροχο τοίχο για συνηθισμένα μόρια και αναπαράγει τη διαμόρφωση του Crookes τοποθετώντας ένα κλουβί Faraday, που περιέχεται μέσα σε ένα προστατευτικό θάλαμο.

Αν οι ακτίνες περάσουν από το αδιαπέρατο τοίχωμα για τα συνηθισμένα μόρια μέσα στο κλουβί του Faraday, θα αποδειχθεί αυτόματα ότι οι ακτίνες της καθόδου αποτελούνται από θεμελιώδη ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια..

Μέθοδος επαλήθευσης

Για να το επιβεβαιώσει αυτό, ο Perrin συνέδεσε ένα ηλεκτρόμετρο κοντά στον αδιάβροχο τοίχο για να μετρήσει τα ηλεκτρικά φορτία που θα συνέβαιναν όταν χτυπούσαν οι κάθοδοι.

Κατά την διεξαγωγή του πειράματος, αποδείχθηκε ότι το σοκ των ακτίνων καθόδου έναντι του αδιαπέρατου τοιχώματος προκάλεσε μια μικρή μέτρηση αρνητικού φορτίου στο ηλεκτρόμετρο.

Στη συνέχεια, η ροή εκτρέπεται Perrin καθοδικών ακτίνων αναγκάζοντας το σύστημα δια της επαγωγής ενός ηλεκτρικού πεδίου και αναγκάζονται να καθοδικών ακτίνων θα επηρεάσει ενάντια στο ηλεκτρόμετρο. Όταν συνέβη αυτό, ο μετρητής κατέγραψε σημαντικά μεγαλύτερο ηλεκτρικό φορτίο σε σύγκριση με το προηγούμενο ρεκόρ.

Χάρη στα πειράματα του Perrin, αποδείχθηκε ότι οι ακτίνες της καθόδου αποτελούσαν σωματίδια με αρνητικά φορτία.

Αργότερα, στις αρχές του 20ού αιώνα, ο J. J. Thomson ανακάλυψε επισήμως την ύπαρξη ηλεκτρονίων και τη σχέση φορτίου-μάζας τους, βασισμένη στην έρευνα του Perrin..

Προσωπικά

Το 1904 ο Βρετανός επιστήμονας J.J. Ο Thomson διατύπωσε το προτεινόμενο ατομικό του μοντέλο, γνωστό και ως μοντέλο πουτίγκας δαμάσκηνου.

Σε αυτό το μοντέλο, το θετικό φορτίο έγινε κατανοητό ως μία ομοιογενής μάζα και τα αρνητικά φορτία θα διασκορπίστηκαν τυχαία πάνω στην εν λόγω θετική μάζα.

Στην αναλογία, το θετικό φορτίο θα είναι η μάζα της πουτίγκας και τα αρνητικά φορτία θα αντιπροσωπεύονται από τα δαμάσκηνα. Αυτό το μοντέλο αντικρούστηκε από τον Perrin το 1907. Στην πρότασή του, ο Perrin δηλώνει τα εξής:

- Το θετικό φορτίο δεν επεκτείνεται σε ολόκληρη την ατομική δομή. Αντίθετα, συγκεντρώνεται στο κέντρο του ατόμου.

- Οι αρνητικές χρεώσεις δεν είναι διάσπαρτες σε όλο το άτομο. Αντ 'αυτού, βρίσκονται κατά τρόπο ομαλό γύρω από το θετικό φορτίο, προς την εξωτερική ακμή του ατόμου.

Περιορισμοί

Το ατομικό μοντέλο της Perrin έχει δύο σημαντικούς περιορισμούς, οι οποίοι εκ των υστέρων ξεπεράστηκαν χάρη στις συνεισφορές του Bohr (1913) και της κβαντικής φυσικής.

Οι σημαντικότεροι περιορισμοί της παρούσας πρότασης είναι:

- Δεν υπάρχει εξήγηση για το γιατί το θετικό φορτίο παραμένει συγκεντρωμένο στο κέντρο του ατόμου.

- Η σταθερότητα των τροχιών των αρνητικών φορτίων γύρω από το κέντρο του ατόμου δεν γίνεται κατανοητή.

Σύμφωνα με τους ηλεκτρομαγνητικούς νόμους του Maxwell, τα αρνητικά φορτία θα περιγράφουν σπειροειδείς τροχιές γύρω από τα θετικά φορτία, μέχρι να συγκρουστούν με αυτά.

Άρθρα ενδιαφέροντος

Ατομικό μοντέλο του Schrödinger.

Ατομικό μοντέλο του Broglie.

Ατομικό μοντέλο του Chadwick.

Ατομικό μοντέλο του Heisenberg.

Ατομικό μοντέλο της Thomson.

Ατομικό μοντέλο του Dalton.

Ατομικό μοντέλο του Dirac Ιορδανία.

Ατομικό μοντέλο του Δημόκριτου.

Ατομικό μοντέλο του Bohr.

Αναφορές

1. Jean Perrin (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Ανακτήθηκε από: britannica.com
2. Jean Baptiste Perrin (20014). Εγκυκλοπαίδεια της παγκόσμιας βιογραφίας. Ανακτήθηκε από: encyclopedia.com
3. Kubbinga, Η. (2013). Ένα αφιέρωμα στον Jean Perrin. © Ευρωπαϊκή Φυσική Εταιρεία. Ανακτήθηκε από: europhysicsnews.org
4. Ατομικό μοντέλο (s.f.). Αβάνα, Κούβα Ανακτήθηκε από: ecured.cu
5. Perrin, J (1926). Η ασυνεχής δομή της ύλης. Nobel Media ΑΒ. Ανακτήθηκε από: nobelprize.org
6. Solbes, J., Silvestre, V. και Furió, C. (2010). Η ιστορική εξέλιξη των μοντέλων του ατόμου και του χημικού δεσμού και οι διδακτικές τους επιπτώσεις. Πανεπιστήμιο της Βαλένθια. Βαλένθια, Ισπανία. Ανακτήθηκε από: ojs.uv.es