톰슨 특성, 실험, 가정의 원자 모델



그 톰슨의 원자 모델 원자 구조 내에서 양성자와 전자의 구성에 관한 첫 번째 빛을 주신 세계에서 인정 받았다. 이 제안을 통해, Thomson은 원자들이 균일하고 균일 한 방법으로 양전하를 포함하고 있으며, 각 원자 내부의 전자의 무작위 인레이를 제안했다..

이를 설명하기 위해 Thomson은 그의 모델을 매실 푸딩과 비교했습니다. 이 직유는 나중에 모델의 대체 이름으로 사용되었습니다. 그러나 원자 내부의 전하 분포에 관한 몇 가지 불일치 (이론적 및 실험적)로 인해 Thomson 모델은 1911 년에 폐기되었다.

색인

  • 1 원산지
  • 2 특성
  • 3 모델 개발을위한 실험
    • 3.1 음극선
    • 3.2 조사의 진화
    • 3.3 실험 반복하기
  • 4 가정
  • 5 논란의 여지가있는 모델
  • 6 제한 사항
    • 6.1 Rutherfod에 대한 조사
    • 6.2 새로운 제안
  • 7 관심 항목
  • 8 참고

기원

이 원자 모델은 그 다음 알고 있었다있는 관념에 따라 원자의 구성을 설명하기 위해, 1904 년 영국의 과학자 조셉 존 "J.J."톰슨에 의해 제안되었다.

또한, Thomson은 19 세기 말 전자의 발견을 담당했습니다. Thomson 원자 모델은 전자의 발견 직후에 제안되었지만 원자핵의 존재를 알기 전에 제안되었다는 점은 주목할 가치가있다..

따라서, 제안 차례로 균일 양전하 질량 형성하고, 원자 구조 내의 모든 음전하 분산 구성이었다.

특징

- 원자에는 중성 전하가있다..

- 전자의 음전하를 중화시키는 양전하의 소스가있다..

- 이 양전하는 원자에 균등하게 분포한다..

- Thomson의 말에서, "음으로 대전 된 미립자들"즉, 전자는 균일 한 질량의 양전하에 포함되어 있습니다.

- 전자는 원자 내부에서 자유롭게 도출 될 수있다..

- 전자는 가우스의 법칙에 근거한 안정된 궤도를 가지고있다. 전자가 양의 "질량"을 통해 움직 였다면, 전자 내의 내부 힘은 궤도 주위에서 자동으로 생성 된 양전하에 의해 균형을 이뤘다..

- 톰슨에 의해 제안 된 전자의 분포가이 디저트에 자두의 배열과 유사했기 때문에 톰슨의 모델은 널리 자두 푸딩 모델로 영국에서 알려졌다.

모델 개발을위한 실험

Thomson은 원자 입자의 특성을 테스트하고 그의 모델의 기초를 놓기 위해 음극선 관으로 몇 가지 테스트를 수행했습니다. 음극선 관은 공기가 거의 전부 비워진 유리관입니다..

이 튜브는 음극의 음극 (음극)과 양극의 음극 (양극)이 음극 인 음극 (음극).

또한 양면에 밀봉되어 있으며 장치의 음극에 두 개의 전극을 두어 대전시켜 고전압을 냅니다. 이러한 구성은 음극으로부터 튜브 음극으로의 입자 빔의 순환을 유도한다.

음극선

이러한 유형의 도구는 튜브 내부의 입자가 빠져 나가는 지점 때문에 음극선이라고 불리기 때문에 이름의 유래가 있습니다. 인 또는 납과 같은 물질로 튜브의 애노드를 페인트함으로써, 입자의 비임이 충돌 할 때 포지티브 엔드에서 반응이 생성된다.

그의 실험에서, Thomson은 음극에서 음극으로의 경로에서 빔의 편차를 결정했습니다. 나중에, Thomson은이 입자의 성질을 검증하려고 시도했다 : 기본적으로 전기 전하와 그것들 사이의 반응.

영국 물리 학자는 튜브의 상단과 하단에 반대 전하를 띤 두 개의 전기 판을 놓았다. 이 편광으로 인해, 빔은 양으로 대전 된 플레이트 방향으로 방향을 바꿔 상단 정류장.

이런 식으로, Thomson은 음극선이 음으로 하전 된 입자들로 구성되었다는 것을 보여 주었는데, 그 반대의 전하 때문에, 양으로 대전 된 판쪽으로 끌어 당겨졌다..

연구의 진화

Thomson은 그의 가정을 발전 시켰고, 그 발견 후에, 튜브의 양쪽에 두 개의 자석을 놓았다. 이 결합은 또한 음극선의 편차에 영향을 미쳤다..

연관된 자계를 분석함으로써, 톰슨 아 원자 입자의 비율을 충전 질량을 확인할 수 있었고, 각 입자의 질량 원자량에 비해 양자 최소 것을 발견.

J.J. Thomson은 현재 질량 분광기로 알려진 것의 발명과 완성을 앞선 장치를 만들었습니다.

이 장치는 이온의 질량과 전하 사이의 관계를 상당히 정확하게 측정하여 자연에 존재하는 원소의 성분을 결정하는 데 매우 유용한 정보를 산출합니다.

실험 반복하기

Thomson은 여러 차례 동일한 실험을 수행하여 음극선 관에서 전극 배치에 사용한 금속을 수정했습니다..

마지막으로, 그는 전극에 사용되는 재료에 관계없이 빔의 특성이 일정하게 유지된다고 결정했습니다. 즉,이 요인은 실험 실행에 결정적이지 않았다..

Thomson의 연구는 원자 물질의 형성뿐 아니라 일부 물질의 분자 구조를 설명하는 데 매우 유용했습니다..

가정

Thomson의 모델은 영국 과학자 존 달튼 (John Dalton)의 원자 구조에 대한 유리한 결론을 하나의 진술에 모아 놓았으며 각 원자 내에 전자의 존재를 암시했다.

또한, 톰슨은 네온 가스의 양성자에 대한 여러 연구를 수행하여 원자의 전기적 중립성을 입증했습니다. 그러나 원자의 양전하는 입자가 아닌 균일 한 질량으로 제안되었다..

Thomson의 음극선에 대한 실험은 다음과 같은 과학적 가정의 표현을 허용했습니다.

- 음극선은 음전하의 원자 입자로 구성됩니다. Thomson은 처음에이 미립자를 "미립자 (corpuscles).

- 각 원자 입자의 질량은 수소 원자의 질량의 단지 0.0005 배에 불과하다..

- 이 원자 입자들은 지구의 모든 원소의 모든 원자들에서 발견됩니다..

- 원자는 전기적으로 중성이다. 즉, "corpuscles"의 음전하는 양성자의 양전하와 동일하다.

논란의 여지가있는 모델

Thomson의 원자 모델은 달튼의 원자 모델과 모순되기 때문에 과학 공동체 내에서 매우 논란의 여지가 있음이 입증되었습니다..

후자는 화학 반응 동안 생성 될 수있는 조합에도 불구하고 원자는 분리 할 수없는 단위라고 가정했다.

따라서 Dalton은 원자들 안에 전자와 같은 원자 입자의 존재를 고려하지 않았다..

대조적으로, Thomson은 전자의 발견 이후에 원자 및 아 원자의 조성에 대한 대안적인 설명을 제공하는 새로운 모델을 발견했다.

Thomson의 원자 모형은 인기있는 영어 디저트 인 "plum pudding"과 함께 직유에 의해 신속하게 밝혀졌습니다. 푸딩의 질량은 원자의 완전한 모습을 상징하고 자두는 원자를 구성하는 각 전자를 나타낸다..

제한 사항

Thomson에 의해 제안 된 모델은 당시에 큰 인기와 수용을 즐겼으며, 원자 구조를 조사하고 관련된 세부 사항을 세밀하게 조정하기위한 시작점으로 사용되었습니다.

모델 수용의 주요 원인은 Thomson의 음극선 관측 실험에 얼마나 잘 적응했는지입니다.

그러나이 모델은 원자 내에서 양전하와 음전하 모두에서 전하의 분포를 설명하기 위해 개선 할 중요한 기회를 가지고있었습니다.

루터 허드의 수사

1910 년 10 월 Thomson이 이끄는 과학 학교는 원자 구조 모델에 대한 연구를 계속했다..

따라서 어니스트 러더 포드, 톰슨의 전 학생은, 영국의 물리학 자 어니스트 마스덴과 독일의 물리학 자 한스 가이거 동반 톰슨의 원자 모형의 한계를 결정.

과학자들의 삼중주는 알파 (α) 입자, 즉 4He 분자의 이온화 된 핵을 가지고 여러 실험을 수행했다..

이 유형의 입자는 두 개의 양성자와 두 개의 중성자로 이루어져있어서 양전하가 우세합니다. 알파 입자는 핵반응 또는 방사성 붕괴 실험에 의해 생성됩니다..

러더퍼드 (Rutherford)는 고체 물질, 예를 들어 금 시트 (gold sheet)와 교차 할 때 알파 입자의 거동을 평가할 수있는 배열을 고안했다..

경로 분석에서 일부 입자는 금 시트를 관통 할 때 편차 각을 나타냄을 발견했습니다. 다른 경우에는 약간의 반동도 충격 요소에 감지되었다..

알파 입자에 대한 연구가 끝난 후 Rutherfod, Marsden, Geiger는 Thomson의 원자 모델에 모순되어 새로운 원자 구조를 제안했다..

새로운 제안

러더퍼드 (Rutherford)와 그의 동료들의 반론은 원자가 작고 고밀도 인 핵으로 만들어졌으며, 거기에는 양전하와 전자의 고리가 그 주위에 집중되어 있었다..

러더퍼드 (Rutherford)의 원자핵 발견은 과학 공동체에 새로운 바람을 불어 넣었습니다. 그러나 수년 후이 모델은 취소되어 Bohr 원자 모델로 대체되었습니다..

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참고 문헌

  1. 전자와 핵의 발견 (s.f.). 원본 주소 'khanacademy.org'
  2. J.J. Thomson 원자론 및 전기 (s.f.). 검색자 : thoughtco.com
  3. 현대 원자론 : 모델 (2007). 원본 주소 'abcte.org'
  4. Thomson 원자 모델 (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. 근원 : britannica.com
  5. 위키피디아, The Free Encyclopedia (2018). Thomson의 원자 모형. 원본 주소 'en.wikipedia.org'
  6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). 매실 푸딩 모델. 원본 주소 'en.wikipedia.org'