Atomový model Perrinových charakteristik, experiment, postuláty
Atomový model Perrinu Srovnal strukturu atomu se sluneční soustavou, ve které by planety byly zápornými náboji a Slunce by bylo kladným nábojem koncentrovaným ve středu atomu. V roce 1895 vynikající francouzský fyzik prokázal přenos záporných nábojů katodovými paprsky na povrch, ve kterém dopadají.
S tím byla demonstrována elektrická povaha katodových paprsků a dána světla na elektrické povaze atomu, chápána jako nejmenší a nedělitelná jednotka hmoty. V roce 1901 Jean Baptiste Perrin navrhl, že přitažlivost záporných nábojů, které obklopují centrum (kladný náboj), je proti působení síly setrvačnosti.
Tento model byl doplněn a později zdokonalen Ernestem Rutherfordem, který tvrdil, že všechny kladné náboje atomu jsou umístěny ve středu atomu a že elektrony obíhají kolem.
Nicméně, tento model měl nějaká omezení, která nemohla být vysvětlena v té době, a model byl vzat jako základ dánský fyzik Niels Bohr navrhnout jeho model v 1913 \ t.
Index
- 1 Charakteristika atomového modelu Perrina
- 2 Experiment
- 2.1 Katodové paprsky
- 2.2 Perrinovy vyšetřování
- 2.3 Metoda ověřování
- 3 Postuláty
- 4 Omezení
- 5 Články zájmu
- 6 Odkazy
Charakteristika atomového modelu Perrinu
Nejvýraznějšími vlastnostmi atomového modelu Perrinu jsou:
- Atom je tvořen velkou pozitivní částicí ve středu, která koncentruje většinu atomové hmoty.
- Kolem tohoto koncentrovaného kladného náboje obíhá několik záporných nábojů, které kompenzují celkový elektrický náboj.
Perrinův návrh porovnává atomovou strukturu se sluneční soustavou, kde by koncentrovaný kladný náboj splňoval funkci Slunce a okolní elektrony by plnily roli planet.
Perrin byl průkopníkem v navrhování diskontinuální struktury atomu v 1895. Nicméně, on nikdy trval na navrhování experimentu, který by pomohl ověřit toto pojetí..
Experiment
Jako součást jejího doktorského studia, Perrin pracoval jako asistent ve fyzice u Ecole Normale Supérieure de Paříž, mezi 1894 a 1897 \ t.
Do té doby, Perrin vyvinul většinu z jeho výzkumu v kontrole povahy katodových paprsků; to znamená, že pokud jsou katodové paprsky elektricky nabité částice, nebo pokud mají formu vln.
Katodové paprsky
Experiment s katodovými paprsky vzniká při zkoumání s Crookesovými trubicemi, což je konstrukce, kterou vynalezl anglický chemik William Crookes v 70. letech 19. století.
Trubková trubice se skládá ze skleněné trubice obsahující pouze plyny uvnitř. Tato konfigurace má na každém konci kovovou část a každý kus je připojen k externímu zdroji napětí.
Když je trubka pod napětím, vzduch uvnitř je ionizován a následně se stává elektrickým vodičem a uzavírá otevřený okruh mezi koncovými elektrodami..
Uvnitř trubice plyny berou fluorescenční aspekt, ale až do pozdních 1890s vědci nebyli jasné o příčině tohoto jevu.
V té době nebylo známo, zda fluorescence byla způsobena cirkulací elementárních částic uvnitř zkumavky, nebo zda paprsky měly podobu vln, které je transportovaly..
Perrinovo vyšetřování
V 1895 Perrin replikoval experimenty katodového paprsku tím, že připojí výbojku k větší prázdné nádobě.
Kromě toho, Perrin umístil vodotěsnou stěnu pro běžné molekuly a replikoval konfiguraci Crookes umístěním Faradayovy klece, obsažené v ochranné komoře..
Pokud by paprsky procházely nepropustnou stěnou pro běžné molekuly uvnitř Faradayovy klece, bylo by automaticky prokázáno, že katodové paprsky byly složeny ze základních elektricky nabitých částic..
Metoda ověřování
Aby to potvrdil, Perrin připojil elektroměr k vodotěsné stěně, aby změřil elektrické náboje, ke kterým by došlo, když tam dopadnou katodové paprsky..
Při provádění experimentu bylo prokázáno, že šok katodových paprsků proti nepropustné stěně indukoval malé měření záporného náboje v elektroměru..
Následně Perrin odklonil tok katodových paprsků vynucením systému indukcí elektrického pole a donutil katodové paprsky k úderu na elektroměr. Když se to stalo, měřič zaznamenal podstatně vyšší elektrické zatížení ve srovnání s předchozím záznamem.
Díky experimentům s Perrinem bylo prokázáno, že katodové paprsky jsou tvořeny částicemi s negativními náboji.
Později, na počátku 20. století, J. J. Thomson formálně objevil existenci elektronů a jejich vztah náboj-hmotnost, založený na Perrinově výzkumu..
Postuláty
V roce 1904 britský vědec J.J. Thomson vyložil svůj navrhovaný atomový model, také známý jako model švestkového pudinku.
V tomto modelu byl kladný náboj chápán jako homogenní hmota a záporné náboje byly rozptýleny náhodně přes uvedenou pozitivní hmotnost.
V analogii by kladným nábojem byla hmotnost pudinku a záporné náboje by byly reprezentovány švestkami. Tento model byl Perrinem v roce 1907 vyvrácen. Perrin ve svém návrhu naznačuje následující:
- Pozitivní náboj není rozšířen v celé atomové struktuře. Naopak se koncentruje ve středu atomu.
- Negativní náboje nejsou rozptýleny po celém atomu. Místo toho jsou umístěny uspořádaným způsobem kolem kladného náboje směrem k vnějšímu okraji atomu.
Omezení
Atomový model Perrinu má dvě hlavní omezení, která byla a posteriori překonána díky příspěvkům Bohr (1913) a kvantové fyzice..
Nejvýznamnější omezení tohoto návrhu jsou:
- Neexistuje žádné vysvětlení, proč kladný náboj zůstává koncentrován ve středu atomu.
- Stabilita drah záporných nábojů kolem středu atomu není pochopena.
Podle Maxwellových elektromagnetických zákonů by záporné náboje popisovaly spirálové dráhy kolem kladných nábojů, dokud se s nimi neshodnou.
Články zájmu
Atomový model Schrödingera.
Atomový model Broglie.
Atomový model Chadwicku.
Atomový model Heisenberga.
Atomový model Thomsona.
Atomový model Daltona.
Atomový model Dirac Jordan.
Atomový model Democritus.
Atomový model Bohr.
Odkazy
- Jean Perrin (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Zdroj: britannica.com
- Jean Baptiste Perrin (20014). Encyklopedie světové biografie. Citováno z: encyclopedia.com
- Kubbinga, H. (2013). Pocta Jeanovi Perrinovi. © Evropská fyzická společnost. Zdroj: europhysicsnews.org
- Atomový model (s.f.). Havana, Kuba Citováno z: ecured.cu
- Perrin, J (1926). Diskontinuální struktura hmoty. Nobel Media AB. Zdroj: nobelprize.org
- Solbes, J., Silvestre, V. a Furió, C. (2010). Historický vývoj modelů atomové a chemické vazby a jejich didaktické důsledky. Univerzita ve Valencii. Valencia, Španělsko. Zdroj: ojs.uv.es