Tsarin tsari na Rutherford, atom a cikin tsarin Rutherford

Bincike a fannin tsarin nukiliya sun zama muhimmin mataki a ci gaban kimiyya. Babban muhimmancin shine samfurin Rutherford. Atom a matsayin tsari da ƙaddararsu, abubuwan da aka gyara, an yi nazari sosai da cikakkun bayanai. Wannan ya haifar da ci gaban kimiyyar kimiyyar kimiyyar nukiliya.

Tsarin al'ada na tsarin kwayoyin halitta

Tsammani cewa jikin da ke kewaye ya ƙunshi ƙananan ƙananan ƙwayoyin, an bayyana ko da a zamanin d ¯ a. Masu tunani a lokacin suna wakiltar zarra a cikin nau'i mai ƙananan da ba'a iya bawa ta kowane abu. Suna jaddada cewa babu wani abu mafi ƙanƙanta a cikin sararin samaniya fiye da atomatik. Irin wadannan ra'ayoyin sun kasance sunyi ne da manyan malamai na Girka da masana falsafanci - Democrats, Lucretius, Epicurus. Halin da wadannan masu tunani suke a yau suna da alaka da sunan "tsohuwar atomism".

Bayanan ra'ayi

Lokaci na tsufa sun wuce, kuma a tsakiyar zamanai akwai kuma masana kimiyya wadanda suka bayyana ra'ayoyi daban-daban game da tsarin abubuwa. Duk da haka, ƙaddamar da ra'ayi na falsafanci da ikon Ikilisiya a wancan lokacin na tarihi a tushen ya dakatar da duk wani kokari da kuma burin tunanin mutum akan ilimin kimiyya na jari-hujja da bincike. Kamar yadda ka sani, Inquisition na zamani ya kasance marar tausayi ga wakilan kimiyya na zamani. Ya kasance a ce cewa zukatan masu hankali sun zo ne daga tsohuwar tunani game da ingancin atom.

Nazarin shekaru 18th da 19th

An samo asali na karni na 18 ta hanyar bincike mai zurfi a fagen aikin farko na kwayoyin halitta. Sun fi mayar saboda da kokarin da masana kimiyya kamar Antuan Lavuaze, Mikhail Lomonosov da Dzhon Dalton. Duk da cewa suna da juna, sun gudanar da tabbatar da cewa halittu suna wanzu. Amma tambaya game da tsari na ciki ya kasance a bude. Ƙarshen karni na 18 an samo shi ta hanyar irin wannan abin mamaki a cikin kimiyyar kimiyya a matsayin binciken da DI Mendeleev ya samu na tsarin zamani na abubuwa masu sinadaran. Ya zama babbar nasara ta wannan lokacin kuma ya buɗe rufewa akan fahimtar cewa dukkanin halittu suna da irin wannan yanayin, cewa suna da dangantaka da juna. A nan gaba, a cikin karni na 19, wani muhimmin mataki game da yaduwar tsarin atom shine tabbacin cewa akwai na'urar lantarki a kowanne daga cikinsu. Ayyukan masana kimiyya na wannan zamani sun shirya ƙasa mai kyau don abubuwan da aka gano a karni na 20.

Thomson ta gwaje-gwaje

Masanin ilimin Ingilishi John Thomson a shekara ta 1897 ya tabbatar da cewa abun da ke tattare da mahaukaci sun haɗa da electrons tare da cajin ƙetare. A wannan mataki, zancen ƙarya cewa atomin ita ce iyakancewar rarrabuwa na kowane abu da aka ƙare. Yaya Thomson ya gudanar don tabbatar da wanzuwar lantarki? Masanin kimiyya a cikin gwaje-gwajensa ya sanya nau'in lantarki a cikin iskar gas mai yawa kuma ya wuce wani lantarki. A sakamakon haka, hasken rana ya bayyana. Thomson ya yi nazarin siffofin su a hankali kuma ya gano cewa sun kasance raƙuman ƙwayoyin da ake tuhuma wanda ke motsawa a babban fansa. Masanin kimiyya ya iya lissafin yawan wadannan nau'ikan da kuma cajin su. Ya kuma gano cewa ba za su iya canzawa zuwa matakan tsaka-tsakin ba, tun da aikin lantarki shine tushen asalin su. Saboda haka sun electrons ne bude. Thomson shine mahaliccin samfurin farko na tsarin nukiliya a duniya. A cewarsa, wata atomatik wani gungu ne wanda aka kaddamar da hujjojin da aka kaddamar da shi a fili. Irin wannan tsari ya bayyana tsarin rashin daidaituwa na yau da kullum, tun da yake wasu ƙalubalan sun ƙeta juna. Sakamakon gwajin John Thomson ya zama da muhimmanci ga nazarin nazarin tsarin atom. Duk da haka, da yawa tambayoyin ba su amsa ba.

Bincike na Rutherford

Thomson ya gano wanzuwar zaɓuɓɓuka, amma ba zai iya samo takaddun shaida a atomatik ba. Ernest Rutherford gyara wannan kuskure a 1911. A lokacin gwaje-gwajen, nazarin aikin haruffan haruffa a gas, ya gano cewa sunadaran sun kasance a cikin atomatik, tabbas sun caji. Rutherford ya ga cewa lokacin da haskoki ke wucewa ta hanyar iskar gas ko ta hanyar farantin karfe, ƙananan ƙwayoyin sun fara daga yanayin motsi. Sun zazzage su a baya. Masanin kimiyya ya gane cewa wannan halayen yana haifar da haɗari da takaddun shaida. Wadannan gwaje-gwaje sun yarda da likita don kirkiro tsarin tsarin na'urar Rutherford.

Tsarin tsari

Yanzu ra'ayoyin masana kimiyya sun bambanta da tunanin da John Thomson ya yi. Hannarsu na kumfa sun zama daban. Rutherford ta kwarewa a yarda da shi ya haifar da wani sabon gaba ɗaya ka'idar a cikin wannan filin. Abubuwan da masana kimiyya suka gano sune muhimmiyar mahimmanci ga cigaban ci gaban kimiyya. Hanyar Rutherford ya kwatanta atomatik a matsayin tsakiya wanda ke tsakiyar, kuma masu lantarki ke motsawa a kusa da shi. Cibiyar tana da caji mai kyau, kuma maɓuɓɓuka - wani mummunan. Misali na atomatik bisa ga Rutherford ya ɗauki juyawa na lantarki kewaye da tsakiya tare da wasu hanyoyi - orbits. Sakamakon kimiyyar kimiyya ya taimaka wajen bayyana dalilin da ya sa aka cire nau'i na haruffan haruffan kuma ya zama tasiri ga ci gaba da ka'idar nukiliya na atomatik. A cikin misalin karfe Rutherford, akwai misalin tare da motsi na taurari na hasken rana kewaye da Sun. Wannan wata cikakkiyar kwatanci ce. Sabili da haka, tsarin Rutherford, wato ƙwayar da ta samo tsakiya a tsakiya, ana kira planetary.

Ayyukan Niels Bohr

Shekaru biyu bayan haka, masanin ilimin Danish Niels Bohr yayi ƙoƙari ya haɗa ra'ayoyin game da tsarin atom din tare da mahimman abubuwa na hasken haske. Hanyoyin kimiyya na atomatik na Rutherford sun sanya masanin kimiyya bisa ka'idar sa. Bisa ga tunanin Bohr, samfurori suna motsawa kewaye da tsakiya tare da orbits na madauwari. Irin wannan yanayin motsi yana haifar da hanzari na lantarki. Bugu da ƙari, hulɗar Coulomb na waɗannan barbashi tare da tsakiyar atom din yana tare da halittar da amfani da makamashi don kula da filin lantarki na fili wanda ya fito ne daga motsi na lantarki. A karkashin irin wannan yanayi, ƙwaƙwalwar ƙwaƙwalwar ƙwayar cuta ya kamata a fada a rana ɗaya. Amma wannan ba ya faru, wanda ke nuna alamar kwanciyar hankali a matsayin tsarin. Niels Bohr ya fahimci cewa ka'idodin thermodynamics na yau da kullum, wanda Maxwell ya kwatanta shi, ba sa aiki a karkashin yanayin intra-atom. Saboda haka, masanin kimiyya ya sanya kansa aiki na samar da sababbin ka'idojin da za su kasance masu tasiri a duniya na ɓangarorin farko.

Gidajen Bora

Yawanci saboda gaskiyar cewa akwai samfurin Rutherford, atomatik da abubuwan da aka tsara sunyi nazarin sosai, Niels Bohr ya iya kusantar da tsarin sa. Na farko daga cikinsu ya ce atom din yana da jihohi masu tsaka-tsaki, wanda ba ya canza makamashinsa, kuma masu lantarki suna motsawa tare kobits ba tare da canza yanayin su ba. Bisa ga matsayi na biyu, lokacin da na'urar lantarki ke motsawa daga wata orbit zuwa wani, ana fitar da makamashi ko kuma tunawa. Daidai ne da bambanci tsakanin ƙarfin da ke gabanin da kuma jihohi na atomatik. A wannan yanayin, idan wani electron tsalle zuwa kusa da zuciyar na sarari suKe, shi ne ake jefarwa da makamashi (photons), da kuma mataimakin versa. Duk da cewa da motsi na electrons da wuya kama orbital yanayin zubar tsananin circumferential bude Bohr yiwuwa a sami m bayani ga wanzuwar line bakan na hydrogen zarra. Kusan a lokaci guda, masanan kimiyya Hertz da Frank, waɗanda suka rayu a Jamus, sun tabbatar da koyaswar Niels Bohr game da wanzuwar yanayi mai tsayi, ma'auni na atomatik kuma yiwuwar canza dabi'u na makamashin nukiliya.

Hadin gwiwa na masana kimiyya guda biyu

Af, Rutherford na dogon lokaci ba zai ƙayyade da lura da tsakiya. Masanan kimiyya Marsden da Geiger sunyi ƙoƙari su sake bincika maganganun Ernest Rutherford, kuma, sakamakon binciken da cikakken bincike da kuma lissafi, sun tabbatar da cewa tsakiya shine siffar mafi muhimmanci ta atomatik, kuma dukkanin cajinsa yana mai da hankali a ciki. Daga bisani an tabbatar da cewa yawancin cajin nukiliya yana da daidai daidai da lambar tsararren kashi a cikin tsarin zamani na abubuwan DI Mendeleev. Abu mai ban sha'awa ne cewa Niels Bohr ya fara aiki da Rutherford kuma ya yarda da ra'ayoyinsa. Daga bisani, masana kimiyya sunyi aiki tare na dogon lokaci a cikin dakin gwaje-gwajen. Misalin Rutherford, atomatik a matsayin tsarin da ke dauke da nauyin ƙaddamarwa na farko, Niels Bohr yayi la'akari da yadda ya dace ya ajiye tsarin lantarki. Harkokin kimiyyar hadin gwiwa na masana kimiyya sunyi nasara sosai kuma sunyi 'ya'ya. Kowannensu ya zurfafa zurfin nazari akan dukiyar jari-hujja kuma ya yi muhimmin bincike akan kimiyya. Daga baya, Rutherford ya gano kuma ya tabbatar da yiwuwar makaman nukiliya, amma wannan ya riga ya zama batun wani labarin.